腦電圖（EEG）研究發現，REM 係一個「好似醒咗」噉嘅睡眠階段，一個處於 REM 嘅人嘅腦會有 gamma 波等高頻率嘅電活動，而且呢啲高頻電活動仲強到同一個清醒嘅人嘅相似－相比之下，非 REM 嘅睡眠階段特徵係腦電活動由 delta 波等嘅低頻活動主宰。