睡眠周期主要可以分为两个大的类型，即非快速眼动睡眠（NREM）和快速眼动睡眠（REM）。非快速眼动睡眠又可以根据脑电波的变化进一步细分为四个阶段：
1. NREM第一期：这是从清醒状态过渡到睡眠的初期阶段，持续时间大约为5-10分钟。在这个阶段，人的肌肉开始放松，心跳和呼吸逐渐减慢，但仍然容易被外界的声音或触碰唤醒。
2. NREM第二期：这个阶段是轻度睡眠的一部分，脑电波开始出现短暂而快速的波动（称为纺锤波），以及缓慢的大脑活动模式（delta波）。身体进一步放松，体温下降，心跳和呼吸继续减慢。此阶段大约占总睡眠时间的45%-55%。
3. NREM第三期：这个阶段标志着深度睡眠的开始，以大量出现的delta波为特征。在这一时期，人体进行重要的恢复工作，如肌肉修复、组织生长以及免疫系统强化等。如果在此期间被唤醒，人可能会感到非常困惑和难以立即清醒过来。
4. REM期：大约在入睡后90分钟进入第一次REM睡眠阶段，之后每隔约90-120分钟循环一次。这个时期的特征是快速的眼球运动、呼吸变得不规则且心跳加速。大脑活动水平接近或超过清醒状态，这是大多数梦境发生的时期。
整个夜间睡眠过程中，这四个NREM期和一个REM期会交替出现，形成多个完整的睡眠周期。随着夜晚的深入，REM期的时间逐渐延长，而深度睡眠的比例则相应减少。