Fáze spánku
Spánek probíhá ve dvou odlišných režimech, REM (z ang. rapid eye movement – rychlé oční pohyby) a NREM (non-REM – opak REM), ty se v průběhu spánku pravidelně střídají. Při fázi REM je intenzita mozkové činnosti podobná jako za bdělého stavu, doprovází ji oční pohyby se zavřenými víčky a uvolňují se svaly. NREM charakterizuje útlum mozkové činnosti, tělesný klid a uvolnění. Tato fáze se dělí na čtyři stádia podle hloubky spánku.
Usínání
Usínání je přechodný stav mezi bdělostí a spánkem. Začíná zavíráním očí a prohloubeným dýcháním, postupně se snižuje svalové napětí, krevní tlak i tepová frekvence. V tomto stadiu se občas objevují výrazné svalové křeče provázené škubnutím celého těla, které mohou vést ke krátkému přechodnému probuzení. Během usínání často člověka provází těkavé myšlenky, lehce podléhá smyslovým klamům (například pád ze schodů), na které může zareagovat škubnutím těla a následným probuzením.
NREM fáze spánku
Spánek obvykle začíná postupným střídáním stadií NREM od prvního do čtvrtého. Tento postup je občas přerušen tělesnými pohyby a částečným probuzením. Asi po 70–80 minutách se člověk často krátce vrací do třetího nebo druhého stadia a následuje první fáze REM, která trvá asi 5–10 minut. Délka celého cyklu je asi 90–110 minut. Tento cyklus se opakuje 4x-6x za noc a v každém následujícím cyklu se třetí a čtvrté stadium NREM zkracuje, zatímco narůstá délka fáze REM. V průběhu NREM dochází tělesné regeneraci, protože zjednává optimální podmínky pro syntézu základních proteinů.
REM fáze spánku
V průběhu REM stadia dochází k náhlému výskytu očních pohybů, jež trvají 10–20 sekund. Člověk je téměř strnulý, ušetřen je pouze srdeční sval, bránice, okohybné svaly a hladké svalstvo. Při REM fázi začne člověk těžce a nepravidelně dýchat. Jeho srdeční frekvence se zvyšuje na hodnoty, které odpovídají bdělému stavu. Probudit člověka v REM fázi bývá obtížné. Dochází k úbytku svalového napětí, což se zřetelně rýsuje v uvolnění obličeje spícího. Mozek má zvýšenou spotřebu kyslíku, který potřebuje pro regeneraci centrální nervové soustavy. V průběhu REM fáze probíhá převážná většina snů.
Snění
Sen je prožitek zdánlivých smyslových vjemů (především zrakových), emocí a myšlenek vnímaných v průběhu spánku, které nejsou ovládány vůlí snícího člověka. Nejčastěji si člověk pamatuje ranní sny. Vzpomínka na sen je převážně prchavá, proto znesnadňuje jeho zapamatování. Existují však sny, které si člověk pamatujeme několik let.
Probouzení
Probuzení znamená návrat ze spánku do stavu bdělosti. Někteří lidé se dokážou probudit každý den přesně v určenou hodinu, aniž by používali budík.
Spánkový rytmus
Mezi lidmi existují rozdíly v úrovni ranní aktivity. Člověk aktivní po ránu se označuje jako ranní ptáče, zatímco člověk, jehož aktivita vzrůstá odpoledne a večer, se nazývá noční pták nebo také sova. Ranní ptáčata mají větší produkci adrenalinu než noční ptáci, což se u nich projevuje celkovou aktivační úrovní. Vrcholu své tělesné teploty dosahují během dne o něco dřív než noční ptáci. V ranních hodinách se zvyšuje tělesná teplota, produkce hormonů a celková aktivita. Dlouhý dopolední spánek vede k útlumu metabolických procesů. Po probuzení je člověk celý zbytek dne utlumený a omámený.