NREM-søvn (ikke-REM-søvn) har fire stadier: I og II er lett søvn, og III og IV er dyp søvn. Da er hjernenaktiviteten langsom og muskelspenningen er lav. Den dypeste delen av denne søvnen, deltasøvn, er viktig å ha for neste dag. Rekkefølgen av stadiene i en syklus er som regel: I > II > III > IV > III > II > REM, og stadie I er ofte utelatt i syklusene etter den første.