人處在睡眠狀態(tài)，大腦細胞并沒有完全停止工作，而是按照一些各自的生理需求進行一些工作。有的進行休息，為了更好的行使自身的生理功能，在睡眠的時候根據(jù)睡眠深淺，就是睡眠時相，腦電圖會呈現(xiàn)不同的睡眠時相。
人在睡眠狀態(tài)下，可以出現(xiàn)一個叫慢波睡眠和快波睡眠。當人處在慢波睡眠時全身的代謝會減少，和入睡前安靜狀態(tài)比睡眠時期的代謝可能降低10%到25%。腦血流量減少，大部分區(qū)域神經(jīng)元活動減少，呼吸循環(huán)和交感神經(jīng)活動水平都有一定程度的降低。表現(xiàn)為呼吸平穩(wěn)、心率減慢、血壓下降、體溫降低、全身感覺功能減退、肌張力降低，沒有明顯的眼球活動存在。
快波睡眠大腦的這種活動狀態(tài)和清醒的時候是相似，這個時候腦代謝和腦血流量增加，大部分區(qū)域的神經(jīng)元活動也增強，腦組織溫度升高，但身體其他部位的變化相對比較復雜，如呼吸淺快、心率加快、血壓升高、體溫也顯著減退、肌肉張力降低等。
正常情況下，人的睡眠循環(huán)就是慢波睡眠短暫的快波睡眠，再到慢波睡眠再到短暫的快波睡眠這樣一個往復循環(huán)，大約經(jīng)過三到五次時間，這就構(gòu)成整個睡眠的周期。
