За ЕЕГ виявити фази бадьорення і сну цілком реально у ще не народженого малюка при термінах вагітності з двадцяти восьми тижнів. Механізми сну поступово вдосконалюються і до одного року вони вже повністю відповідають сну людини в дорослому віці (за винятком деяких відмінностей). Існують дві стадії сну - «швидка» і «повільна». Крім інших ознак, однією з головних для визначення кожної з фаз сну є присутність обертань очними яблуками. Враховуючи цей фактор, стадії іменують REM і Non-REM. Хоча ЕЕГ на різних фазах досить сильно відрізняється, для абсолютної вірної класифікації необхідне фіксування обертань очей на різних фазах (ЕОД), а також активності мускулатури (ЕМГ). Не спостерігаючи цей параметр, досить складно зробити точну ЕЕГ сну. Фаза Non-REM
- Перша стадія (дрімота, засипання) триває від п'яти до десяти хвилин. Очні яблука обертаються повільно. В ЕЕГ спостерігається переважання тета-хвиль, амплітуда яких відповідає або трохи більше, ніж у альфа-ритму. В електроенцефалограмі виявляються певні характерні явища (гострі вертексні хвилі, гіпнагогічна гіперсинхронія).
- Друга стадія (стадія легкого сну). Мускулатура розслабляється. Частота серцебиття і температура тіла зменшується. Очні яблука не обертаються. В ЕЕГ спостерігаються тета-ритми, а також виявляються патерни другої стадії: К-комплекси і сонні веретена. Ця фаза сну становить приблизно половину всього часу, проведеного уві сні. Один епізод цієї фази протікає протягом приблизно двадцяти хвилин.
- Третя і четверта стадії (повільний сон, дельта). На цій фазі сон найміцніший. Очні яблука не рухаються. В ЕЕГ у переважній більшості спостерігаються дельта - ритми з великою амплітудою.
- У тому випадку, коли дельта-ритми займають менше половини розглянутого періоду, стадія вважається третьою, якщо ж дельта-ритми складають більше половини, це вже четверта стадія. Ця стадія становить від п'яти до восьми відсотків періоду сну. Тривалість першого періоду цієї фази від тридцяти до сорока хвилин. Для цієї фази характерні ходіння уві сні, енурез.
REM сон
- Характеризується тільки однією стадією, в яку людина бачить сни дуже виразні і пам'ятні. На цій стадії сну активно обертаються очні яблука, спостерігаються збої в диханні і серцебитті, збільшується кров'яний тиск, посмикування мускулатури. На ЕЕГ виявляються альфа- і бета-ритми, пілоподібні хвилі. Картина електроенцефалограми більш схожа на картину першої фази сну. Загалом ця фаза становить до двадцяти відсотків часу сну.