O sono REM também é chamado de sono paradoxal porque neste estado, a pessoa que dorme tem dificuldade para acordar apesar de apresentar as ondas cerebrais associadas ao despertar, daí o termo paradoxal, já que o estado em si é um tanto contraditório. Sonhar ocorre durante o sono REM.
REM significa movimento rápido dos olhos, que é a principal característica do estado de sono; O REM ocorre aproximadamente a cada 90 minutos e, embora muito ainda seja desconhecido sobre o REM, ele é vital para a função humana. Durante o REM, as pessoas que estão dormindo terão paralisia do sono, sonhos e ondas cerebrais EEG, o que indica que estão acordadas, embora seja improvável que as pessoas que estão dormindo acordem durante esse período.