La phase de sommeil est la grande vague qui représente 10 à 20 % du temps de sommeil. Pendant ce temps, l'activité cérébrale est très ralentie et le dormeur tombe dans un état où son cerveau est de plus en plus désorienté par les stimuli extérieurs. C'est le sommeil qui restaure le mieux le corps.Le sommeil paradoxal dure en moyenne 15 à 20 minutes. Le sommeil sera meilleur si les cycles se suivent bien.