睡眠是一个复杂的过程，主要由两个交替的时期构成：慢波相（非快速眼动睡眠）和异相睡眠（快速眼动睡眠）。慢波相，也称第一阶段，是睡眠的初始阶段，表现为低电压脑波，频率混合，约4-7周/秒，主要负责体力恢复。它分为四个期，深度逐渐加深，从浅到深，第一期最长，而第四期通常被认为是最深的睡眠阶段。异相睡眠，即快速眼动睡眠，脑电图显示快频低压波，伴随着眼球快速运动和频繁做梦。它主要负责脑力恢复，且自主神经系统活动增强，如心率、呼吸加速，血压升高。
睡眠过程通常遵循一个模式，即开始于慢波相，然后进入异相睡眠，大约5-15分钟后回到慢波相，如此循环。一个完整的睡眠周期中，慢波相占据约80%的时间，异相睡眠占20%。睡眠图能直观地显示睡眠各个阶段的动态变化，深度通常通过身体活动减少和感觉敏感度降低来衡量。
新生儿和婴儿的睡眠需求较高，随着年龄增长，睡眠时间逐渐减少。新生儿异相睡眠占睡眠时间的50%，而成人则约为20%，老年人异相睡眠时间更少。睡眠模式的变化也与年龄相关，新生儿一天内有5-6次睡眠周期，而成年人和老年人则逐渐减少。
睡眠时相和觉醒状态的转换体现了生物演化的过程，从高等脊椎动物开始，睡眠行为和脑电变化逐渐出现。不同动物种类的睡眠模式和时相分配反映了其生存策略，被猎食者如牛的异相睡眠较少，而猎食者如猫的异相睡眠时间较长。
实验剥夺睡眠可以研究其生理意义，长时间剥夺会引发各种反应，如脑电频率变化、警觉性降低和幻觉。不同的睡眠剥夺方式（全部、部分或特定时相）对恢复过程和心理影响有不同影响。
睡眠问题，如失眠症、多眠症和发作性睡眠症等，都会影响睡眠质量，导致心理和生理上的问题。对于睡眠健康，成年人通常需要7-9小时的高质量睡眠，对于未成年人和特定疾病人群，需要更充分的睡眠来支持大脑功能和健康。
睡眠 （Sleep）高等脊椎动物周期性出现的一种自发的和可逆的静息状态，表现为机体对外界刺激的反应性降低和意识的暂时中断。人的一生大约有1/3的时间是在睡眠中度过的。当人们处于睡眠状态中时，可以使人们的大脑和身体得到休息、休整和恢复。有助于人们日常的工作和学习。科学提高睡眠质量，是人们正常工作学习生活的保障。