眠期间，机体会偏离平衡态，唿吸、体温调节和循环系统都会有大幅波动，这样的情况在其他睡眠相或者清醒时不会出现。身体会突然失去肌肉张力，这个现象被称为「REM肌肉麻痹」（REM Atonia）。在1953年，与发现做梦与REM睡眠之间的联系，其后和米歇尔·朱维特等人作进一步研究。关于REM睡眠，进行过许多类似这样的实验：若测试者一进入REM睡眠状态后就立即被唤醒，会进入一种被称为“REM睡眠剥夺”的状态。如果之后测试者获准正常睡眠，会出现。神经外科、化学注射、脑电图、正电子发射计算机断层扫描等技术，以及做梦