Es una fase única del sueño caracterizada por movimientos oculares aleatorios y rápidos, tono muscular reducido en todo el cuerpo y propensión de la persona a soñar vívidamente.

En esta etapa se presenta el sueño más ligero; los individuos a quienes se despierta durante el sueño MOR se sienten en estado de alerta y descansados. Durante el sueño MOR son comunes respuestas sexuales tales como la erección del pene o del clítoris sin importar el ensueño; la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria son irregulares, y de nuevo similares a las del resto del día, y la temperatura corporal no está bien regulada y se aproxima a la temperatura ambiente.

El ritmo del corazón y la respiración se aceleran, e incrementa la presión arterial. Además, incrementa la actividad cerebral, en ocasiones mayor a cuando estamos despiertos. El sueño MOR puede ocurrir en los mamíferos y también en pájaros.

La etapa REM es la quinta de lo que llamamos un ciclo del sueño, que son las diferentes etapas que desarrolla un individuo a lo largo de una noche mientras duerme. Estos ciclos tienen una duración que oscila entre los noventa a los ciento diez minutos.

En las primeras etapas, el sueño REM es particularmente corto y breve, lo que favorece a la extensión de las etapas previas. Sin embargo, a medida que la persona se adentra en la noche, la duración de las etapas REM se prolonga cada vez más y se hace más profunda.

Los niños pequeños pasan casi el 80% de su tiempo en sueño REM. Los adultos pasan cerca de la mitad del tiempo que duermen en la etapa 2, cerca del 20% en REM, y el otro 30% se divide entre las otras tres etapas.

Los adultos más viejos pasan progresivamente menos tiempo en el sueño REM. En los últimos tiempos se ha investigado la relación entre el sueño REM y el aprendizaje.

Aunque todavía no hay resultados concretos es probable que sea cierto. Si comparamos el sueño de los niños, quienes aprenden más, vemos que tienen una fase REM más intensa. En un adulto, esta etapa dura un 20-25 por ciento del tiempo que llevamos dormidos, mientras que en un niño es de 80 por ciento.

Esta fase está relacionada con los sueños raros, fuera de lo normal. En general están llenos de emociones fuertes y siguen una historia determinada. Casi siempre los sueños se recordarán mejor a la mañana siguiente cuando pasen durante la última etapa REM de la noche. Estos sueños son casi siempre los más alejados de la realidad.

Es complicado determinar qué pasa cuando tenemos poco sueño REM, pero lo que sí podemos saber es que nuestra mayor actividad cerebral y creativa durante el sueño se desarrolla en esa etapa.