렘 수면
성인의 렘 수면은 일반적으로 총 수면의 약 20~25%로 발생한다. 밤시간 수면의 90~120분 정도이다. 보통 밤 수면 동안 사람은 흔히 렘 수면의 5단계를 경험한다. 이미 렘 수면의 한 단계가 지난 짧은 시간 동안에 많은 동물들과 몇몇 사람은 깨는 경향이 있거나 아주 얕은 잠을 경험하는 경향이 있다. 갓난아이는 총 수면의 80%가 렘 수면이다. 렘 수면의 양은 나이와 관련한다. 렘 수면 동안 뇌의 신경활동은 깨어있을 때와 상당히 유사하다. 그러나 몸은 이완상태이기 때문에 불수가 된다. 이러한 이유로 렘 수면 단계는 역설적 수면(Paradoxical sleep)이라고도 불린다. 이는 렘 수면 동안 뇌파는 억제되지 않는 것을 의미한다. 렘 수면은 생리적으로 수면의 다른 용어와 다르다. 이것은 비렘 수면에서도 함께 언급된다. 렘 수면 동안의 꿈은 눈에 보이는 듯이 선명하게 발생한다.
꿈
Aserinsky와 Kleitman은 rapid eye movement(REM) 수면을 정의하고 다음과 같은 실험 결과를 내놓았다. REM 수면에서 깨어난 74%의 피실험자가 꿈을 기억해 낸 반면 NREM 수면에서 깨어난(REM awakening) 피실험자 중에서는 9%만이 꿈을 기억하였다. REM 수면과 꿈과의 연관성은 그 밖의 많은 연구를 통해 입증되고 있다. REM awakening에서 80%가 꿈을 기억해 냈다. 이를 통해 꿈 뿐만 아니라 수면 중에 일어나는 많은 mental activity가 모두 REM과 연관이 있을 것이라는 주장이 힘을 얻기도 하였고 다른 한편으로는 NREM에 대해서도 연구 결과가 나오는 등 이 부분에 있어서 여러 관점의 주장이 제기되고 있다. 젊은 성인의 수면 시간 중 4~6번 정도의 REM 주기를 보이고 이때 꿈이 나타나며 이는 전체 수면 시간 중 20%을 차지한다. REM 주기는 90 정도의 간격으로 나타나며 수 분에서 한 시간 이상 지속된다. REM 주기 지속 시간과 꿈의 길이는 밀접한 상관관계를 보인다. REM 주기 중간에 깬 경우에는 꿈을 비교적 잘 기억하지만 REM 주기가 끝난 이후에는 8분에서 수 초 만에 꿈을 기억하지 못하기도 한다. 이를 통해 꿈 자체는 기억되기 위한 것이 아님을 짐작할 수 있다.
REM 주기는 눈이 빠르게 움직이는 특징을 통해 그 이름이 붙여졌고, 이 때에는 근육이 마비된다. 이 때문에 꿈의 내용대로 뇌가 활성화되어도 몸이 움직이지 않을 수 있는 것이다. 또한 REM 주기는 남성의 수면 중 음경 발기 주기(cycle of penile erection)와 여성의 질 충혈(vaginal blood engorgement)과 일치하기도 한다.