O sono não REM, assim como o sono REM, é dividido em quatro estágios, os quais oscilam ao longo do período de sono de um indivíduo, com graus progressivos de atonia muscular esquelética, à exceção de pequenos músculos oculares.
A frequência de disparos do locus ceruleus e dos núcleos da rafe diminui para um nível mínimo com o início do sono REM.
