خواب REM خواب با حرکت سریع چشم، با الگوهای EEG کم ولتاژ ناهمگاه شده در مقابل EEG همگاه شده ی خواب NREM مشخص می‌شود. علاوه بر این، خواب REM با فقدان تونوس عضلات اسکلتی نیز مشخص می‌شود.