睡眠时的心率一般应该比清醒时的静息心率稍低一些，因为身体在睡眠时通常会非常放松。当一个人开始入睡时，心率开始减慢，研究表明，一旦一个人知道他在准备睡觉，这个过程就会开始。当身体放松进入深度睡眠状态，除了心率外，核心体温会下降，新陈代谢通常也会减慢。身体健康水平、年龄和最近的压力水平都会影响睡眠心率。然而，大多数专家认为，正常的睡眠心率应该比清醒时的静息心率低8%到10%。睡眠时的心率比清醒时的正常静息心率至少低8%，这可能是一个危险的信号。
睡眠至少有五个阶段，每一阶段的睡眠心率都是不同的。睡眠的前四个阶段，通常被归类为睡眠的第一到第四阶段，身体放松得越来越深。这种生理上的放松过程占大多数人睡眠时间的80%。心率通常随着第一阶段睡眠的进入而开始减慢，随着身体进一步放松而进一步减慢。
快速眼动睡眠是睡眠的第五个阶段，做梦时有发生。快速眼动(REM)，即睡眠，之所以如此命名，是因为睡觉的人的眼球运动通常对任何观察者都可见。在REM睡眠期间，生理状态可能会有很大的变化，这可能取决于睡眠者对梦的情绪反应。在快速眼动睡眠期间，心率会显著增加，甚至可能超过清醒时的正常静息心率。呼吸频率也会增加，其他生理功能，如排汗，也会发生。
一些证据表明，睡眠时的心率可以很好地预示未来7年睡眠者的死亡率。以色列的一项研究表明，那些在睡眠时心率至少下降8%到10%的人，在未来七年内死亡的可能性要高出2.5倍。这项研究似乎还表明，患有糖尿病、高血压和肥胖等慢性疾病的人在睡眠时心率下降的可能性最小。