دانشمندان با استفاده از الکتروانسفالوگرافی (EEG) یا دستگاه سنجش الکتریکی فعالیت های زیستی ، فعالیت الکتریکی مغز را در طول ۵ مرحله از خواب اندازه گیری کرده اند، وقتی خواب می روید همزمان با کاهش فعالیت مغزتان از مراحل یک تا ۴ عبور می کنید.
مرحله ۴ عمیق ترین مرحله خواب است و سپس ۵ تا ۱۵ دقیقه پیش از شروع مرحله ۵ مراحل یک تا ۴ برعکس طی می شود.
مرحله ۵ که به اختصار REM نامیده می شود مرحله ای است که در آن حرکات سریع چشم دیده می شود. پدیده خواب دیدن هم در این مرحله اتفاق می افتد.
کل این سیکل حدود ۹۰ دقیقه به طول می انجامد و در کل شب چند مرتبه تکرار می شود.