Ein guter und erholsamer Schlaf hängt nicht nur von der Dauer ab. Wichtig ist, dass in ausreichendem Maße bestimmte Schlafphasen durchlebt werden. Diese ergeben sich durch unterschiedliche Aktivität des Gehirns. Der Nachtschlaf gliedert sich bei Schlafgesunden auf in die Schlafphasen I bis IV sowie in die REM-Phase, die nacheinander auftreten und in Zyklen von 90 Minuten wiederkehren. Besonders wichtig ist der Tiefschlaf (Phase III und IV) und der REM-Schlaf (Traumschlaf). REM bedeutet „rapid eye movement", also „schnelle Augenbewegung". In der REM-Phase träumt der Schlafende besonders intensiv und führt starke Bewegungen mit den Augen aus. Der Tiefschlaf dient vor allem der Erholung. Da die Tiefschlafphasen in den ersten 4 bis 5 Stunden am längsten sind, ist dieser Zeitraum besonders erholsam. Der REM-Schlaf dagegen ist hauptsächlich für das Gedächtnis und für Lernprozesse wichtig.
Auch die Dauer der Schlafstadien ist vom Lebensalter abhängig. Der Anteil des Tiefschlafes geht im Alter stark zurück, so dass ältere Personen oft einen eher leichten Schlaf haben. Beim REM-Schlaf sieht es etwas anders aus. Die REM-Phasen nehmen die Hälfte der Schlafzeit von Säuglingen ein und gehen bis zum Jugendalter auf ein Viertel zurück, bleiben aber dann einigermaßen konstant.