El sueño nocturno se organiza en 4 ó 5 ciclos comprendidos a lo largo de aproximadamente 8 horas. Cada ciclo dura de 90 a 120 minutos y comprende a su vez 5 etapas diferentes.
En cada ciclo se va pasando a través de cinco etapas: 1, 2, 3, 4, y sueño REM (movimiento rápido de los ojos). Estas etapas progresan cíclicamente desde 1 hasta REM luego comienzan nuevamente con la etapa 1. Los primeros ciclos de sueño cada noche tienen sueños REM relativamente cortos y largos períodos de sueño profundo pero más tarde en la noche, los períodos de REM se alargan y el tiempo de sueño profundo se acorta. La etapa 1 es la parte del sueño más liviano y se puede despertar fácilmente. Durante esta etapa, muchas personas experimentan contracciones musculares repentinas precedidas de una sensación de estar cayendo. La etapa 2, el movimiento de ojos se detiene y las ondas cerebrales se vuelven más lentas con sólo un estallido ocasional de ondas cerebrales rápidas. En la etapa 3, hay ondas cerebrales extremadamente lentas llamadas ondas delta que se intercalan con ondas más pequeñas y más rápidas. En la etapa 4, el cerebro produce ondas delta casi exclusivamente. Las etapas 3 y 4 son referidas como sueño profundo, y es muy difícil despertar a alguien de ellas. Cuando nos encontramos en el sueño profundo, no hay movimiento ocular o actividad muscular. La etapa REM (Rapid Eye Movement), es cuando la respiración se hace más rápida, superficial e irregular, los ojos se agitan rápidamente y los músculos de los miembros se paralizan temporalmente. Las ondas cerebrales durante esta etapa son similares a las experimentadas por las personas al estar despiertas, el ritmo cardíaco aumenta, la presión arterial sube, los hombres experimentan erecciones y el cuerpo pierde algo de la habilidad para regular su temperatura. Es el tiempo en que ocurren la mayoría de los sueños, si una persona es despertada durante el sueño REM, es posible que pueda recordar los sueños. La mayoría de los individuos experimentan de tres a cinco intervalos de sueño REM cada noche.