Trong khi bạn đang ngủ, cơ thể của bạn trải qua những thay đổi đột ngột. Các tuyến tố trong cơ thể của bạn tăng lên, huyết áp tăng mạnh và nhịp tim đập nhanh hơn. Do sự tăng tốc của các cơ quan chức năng trong cơ thể, nên có một số trường hợp những người bị yếu tim hoặc suy tim có thể chết đột ngột trong lúc ngủ. Trái tim của họ có thể không có khả năng chịu được sự căng thẳng và những thay đổi thất thường trong lúc đi vào giấc ngủ.

Những giấc mơ diễn ra trong giai đoạn 4, đó là giai đoạn mà mắt sẽ chuyễn động rất nhanh và di chuyễn nhiều hướng khác nhau. Giấc ngủ sâu diễn ra trong giai đoạn thứ 4 của giấc ngủ và chiếm khoảng 15-20% thời gian ngủ của bạn. Từ thời điểm bạn rơi vào giấc ngủ, phải mất 30 đến 90 phút trước khi bạn bắt đầu mơ. Một chu kỳ ngủ phải thông qua đầy đủ 4 giai đoạn của giấc ngủ mới có thể bước vào giai đoạn sâu giấc và giai đoạn 4 này bạn có thể mơ từ 4 đến 7 giấc mơ khác nhau trong một đêm. Trong khi giấc ngủ đi vào sâu giấc, huyết áp và nhịp tim thay đổi và gia tăng. Nghe có vẻ như cơ thể của bạn phải hoạt động rất nhiều, nhưng trong thực tế, nó là hoàn toàn ngược lại. Các cơ quan trong bộ phận con người hoàn toàn tê liệt, các cơ cũng được thư giãn. Đó là lý do mà bạn có thể trở người trong lúc ngủ, nhưng khi bạn ở trong một phần sâu của giai đoạn này thì cơ thể hoàn toàn không cử động. Điều này thường được gọi là "Giấc ngủ sâu".

Về mặt sinh học, trong giấc ngủ mắt chuyển động nhanh, hoạt động não bộ gia tăng, những giấc mơ sẽ bắt đầu xảy ra, và sự thông tin được tiến hành để tăng cường trí nhớ và ý thức trong lúc ngủ. Về mặt hóa học thì trong giấc ngủ mắt di chuyễn liên tục và nhanh chóng nhờ được điều khiển bởi mức độ kích thích của các tế bào thần kinh hệ cholinergic. Các hocmôn noradrenaline và seratonin bị thiếu trong não sẽ khiến bạn ngủ trong trạng thái mơ màng. Những hóa chất này cho phép não bộ thực hiện các nhiệm vụ, giải quyết vấn đề và ghi nhớ mọi thứ diễn ra trong giấc mộng. Đây là một lý do tại sao lúc bạn nhớ rõ những giấc mơ nhưng có những giấc mơ mà ban không tài nào nhớ lại được.