睡眠是一种周期现象，是循环发生的。而人们正常的睡眠结构周期分两个时相：非快速眼动睡眠期（NREM）和快速眼动睡眠期（REM）。非快速眼动睡眠是正常人必不可少的。分为四个时相：1.入睡期是清醒和睡眠之间的过渡时期，只维持几分钟，很容易被唤醒2.浅睡期此期仍可以听到声音和唤醒，持续大约10-20分钟3.中度睡眠期此期持续大约15-30分钟，很难被唤醒4.深度睡眠期此期极难被唤醒，人体组织愈合加快，持续15-30分钟。快速眼动睡眠的特点是眼球转动很快，脑电波活跃，与觉醒状态很难区分，比非快速眼动睡眠更难唤醒。此期脑的耗氧量增加，脑血流量增多且脑内蛋白质合成加快。做梦是快速眼动睡眠的典型特征，能够促进学习记忆和精力恢复，舒缓精神压力。
成人进入睡眠后，首先是非快速眼动睡眠，持续80-分钟后进入快速眼动睡眠，维持20-30分钟后，又转入非快速眼动睡眠。NREM与REM交替出现，交替一次称为一个睡眠周期，两种循环往复，每夜通常有4~5个睡眠周期，每个周期60-分钟，平均90分钟。正常睡眠时，在入睡后最初20-30分钟，从非快速眼动睡眠的入睡期进入浅睡期和中度睡眠期，再经深度睡眠期返回到中度睡眠期及浅睡期，再从浅睡期进入快速眼动睡眠，大约持续10分钟后，又进入浅睡期，。每一时相所用的时间也会发生变化，刚入睡时，非快速眼动睡眠的中度和深度睡眠占90分钟，快速眼动睡眠持续时间不超过30分钟；进入深夜，快速眼动睡眠会延长到60分钟，而非快速眼动睡眠的中度和深度睡眠时间会相应地缩短。越接近睡眠的后期，快速眼动睡眠持续时间越长。同时睡眠周期在白天小睡时也会出现，但各期睡眠时间长短依小睡的时间而定，上午小睡，是后半夜睡眠的延续，快速眼动睡眠所占比例较大；下午小睡，非快速眼动睡眠所占的比例增大，会影响晚上睡眠时非快速眼动睡眠时间的长短。
我们平时所说的深度睡眠发生在非快速眼动睡眠期（NREM），而做梦则发生在快速眼动睡眠期（REM）。醒来之后的赖床睡懒觉和午睡小憩，一定程度上能够缓解疲劳，但是往往因为时长不够导致无法拥有更长时间的深度睡眠，不是说没有效果，而是从效率上来说不高。