睡眠不同阶段的主要分类基准是脑电图（EEG）所显示的不同脑波活动。具体分类如下：
1.觉醒状态（Wake）
此时大脑有高频、低振幅的脑波，意识清晰，肌肉活动正常。
2.浅睡眠（NREM1）
此时脑电图呈现出较慢的波形，比觉醒时稍缓。感官输入仍能唤醒人体，肌肉活动相对放松。
3.中度睡眠（NREM2）
此时脑电图的谱带开始出现快速交替的尖锐波和慢波（即“睡眠森林”），肌肉完全松弛。
4.深度睡眠（NREM3）
此时脑电图出现极慢的Delta波，为最慢的脑电活动之一。肌肉完全松弛，各种生理功能处于最低水平。
5.REM睡眠（REM）
此时脑电图呈现出类似觉醒状态的高频低振幅波形，但同时伴随着快速眼球运动和身体肌肉完全麻痹。大多数梦境发生在此时。
