احتمالاً شنیده اید که در حین خواب مراحلی را پشت سر می گذارید. این حرف به این معنا است که وقتی خوابید هنوز چیزهایی در درون سرتان می گذرد و مغزتان فعالیت می کند.
اختراع دستگاهی که نوارمغزی می گیرد به دانشمندان اجازه داده با روشی جدید به مطالعه خواب بپردازند. در طول دهه 1950 میلادی دانشجویی به نام یوجین اسرینسکی (Eugene Aserinsky) از این وسیله برای کشف آن چه امروزه به عنوان خواب REM شناخته می شود استفاده کرد. مطالعات بیشتر نشان داد که انسان حین خواب مراحلی را پشت سر می گذارد. دستگاه نوار مغزی در هر یک از مراحل خواب وجود امواج مغزی متفاوتی را نشان داد.
دو نوع اصلی از خواب وجود دارد:
1-خواب با جنبش غیر سریع چشم (NREM)  که به عنوان خواب آرام نیز شناخته می شود.
2-خواب با حرکت سریع چشم (REM)  که به عنوان خواب فعال یا خواب متناقض نیز شناخته می شود.
شروع خواب
در خلال نخستین مراحل خواب، ما هنوز نسبتاً بیدار و هوشیاریم و مغز آن چه به عنوان امواج بتا شناخته می شود را تولید می کند که کوچک و سریعند. همچنان که مغز شروع می کند به آرامش و کند شدن، امواج آهسته تری که به نام امواج آلفا شناخته می شوند تولید می شوند. در طول این مدت درحالی که هنوز به طور کامل خواب نیستیم، ممکن است احساسات و تأثیرات عجیب و به شدت واضحی را تجربه کنیم که به نام توهمات خواب (hypnagogic hallucinations) شناخته می شوند. مثال های رایج این پدیده عبارتند از این که احساس می کنیم در حال سقوطیم و یا می شنویم که کسی نام ما را صدا می زند.
اتفاق بسیار شایع دیگر در این مرحله، پرش میوکلونیک است. اگر حین خواب به طور ناگهانی و ظاهراً بدون هیچ دلیلی تکان خورده اید پس پدیده عجیب پرش های میوکلونیک را تجربه کرده اید. با این که ممکن است این تکان ها غیر عادی به نظر برسند، اما درواقع کاملاً عادی هستند.
پیش از این کارشناسان خواب را به پنج مرحله مختلف تقسیم کرده بودند اما به تازگی، مراحل 3 و 4 ترکیب شده اند به طوری که در حال حاضر چهار مرحله خواب وجود دارد.
مرحله 1
شروع چرخه خواب است و مرحله نسبتاً سبک و خفیفی از خواب است. مرحله 1 را می توان دوره گذار بین بیداری و خواب در نظر گرفت. در مرحله 1، مغز امواج تتا با دامنه بلند را تولید می کند که امواج خیلی کند مغز هستند. این مرحله از خواب، تنها مدت کوتاهی به طول می انجامد (حدود 5-10دقیقه). اگر کسی را در این مرحله از خواب بیدار کنید، ممکن است بگوید که واقعاً خواب نبوده.
مرحله 2
این مرحله حدود 20 دقیقه طول می کشد. در مرحله دوم خواب، مغز شروع می کند به تولید انفجارآمیز امواج مغزی منظم، سریع و با آهنگ ثابت که به نام دوک های خواب مشهور است. در این مرحله دمای بدن شروع به کاهش و ضربان قلب شروع به کند شدن می کند.
مرحله 3
این مرحله پیش تر به دو مرحله سه و چهار تقسیم شده بود. در خلال مرحله 3، امواج مغزی عمیق و کندی به نام امواج دلتا شروع به پدیدار شدن می کنند. این مرحله گاهی خواب دلتا نامیده می شود چراکه امواج مغزی کندی که امواج دلتا نام دارند، در طول این مرحله تولید می شوند. در طول این مرحله، افراد کمتر واکنش نشان می دهند و سر و صدا و فعالیت در محیط ممکن است به دادن پاسخ از سوی فرد خواب نینجامد. این مرحله همچنین به صورت یک دوره گذار بین خواب سبک و خواب بسیار عمیق عمل می کند. خیس کردن رختخواب و راه رفتن در خواب به احتمال زیاد در انتهای این مرحله خواب رخ می دهد.
مرحله 4
بیشترخواب دیدن ها در طول مرحله چهارم رخ می دهد. این مرحله خواب حرکت سریع چشم (REM) نام دارد. خواب REM با حرکت چشم، افزایش تنفس و افزایش فعالیت مغز مشخص می شود. به خواب REM خواب متناقض نیز گفته می شود زیرا در حالی که مغز و سایر دستگاه های بدن فعال تر می شوند، عضلات شل تر و آرام تر می گردند. در این مرحله به خاطر افزایش فعالیت مغز پدیده خواب دیدن رخ می دهد اما عضلات ارادی فلج می شوند.
توالی مراحل خواب
ذکر این نکته ضروری است که مراحل خواب به دنبال هم رخ نمی دهند. خواب در مرحله 1 شروع می شود و به دنبال آن مراحل 2 و 3 رخ می دهد. اما بعد از مرحله 3 خواب و پیش از ورود به مرحله REM، مرحله 2 خواب تکرار می شود. پس از خاتمه مرحله REM، بدن معمولاً به مرحله 2 خواب برمی گردد. این چرخه مراحل خواب معمولاً چهار یا پنج بار در طول شب تکرار می شود.
به طور متوسط ما حدود 90 دقیقه پس از به خواب رفتن، وارد مرحله REM می شویم. نخستین چرخه خواب REM ممکن است تنها مدت کوتاهی طول بکشد، اما به تدریج هر چرخه طولانی تر می شود. در ادامه مدت خواب REM می تواند به یک ساعت هم برسد.
به این ترتیب وقتی به صبح نزدیک می شویم دوره REMطولانی تر می شود. به همین خاطر است که ما فکر می کنیم  صبح  رؤیاهای بیشتری می بینیم و البته چون به وقت بیدار شدن نزدیک تر است آنها را هم اغلب بهتر به یاد می آوریم.