Un cycle de sommeil dure entre 90 et 120 minutes. Au total, au cours d'une nuit normale, 4 à 6 cycles se succèdent. Un cycle se compose de 2 phases, l'une calme, l'autre d'activité plus intense. Au cours du sommeil lent (phase calme), on observe un ralentissement de l'activité cérébrale. C'est au cours de cette période que le sommeil est le plus profond. Au contraire, pendant la période de sommeil paradoxal, l'activité cérébrale reprend en intensité. C'est la phase des rêves. Une brève phase d'éveil survient entre chaque cycle.