Nel sonno non-REM si riducono le attività fisiologiche.
Man mano che il sonno diventa più profondo l’attività cerebrale rallenta, il respiro e il battito cardiaco rallentano, si abbassano la pressione arteriosa e la temperatura corporea.
Il sonno non-REM ha quattro stadi; il quarto stadio è quello del sonno molto profondo, in cui non ci sono movimenti rapidi degli occhi, la muscolatura è completamente rilassata.
Se si viene svegliati durante questo stadio ci si sente storditi e confusi per parecchi minuti.