REM-søvn er den fase af søvnen, der er karakteriseret ved hurtige øjenbevægelser, livlige drømme, næsten fuldstændig muskelatoni og hjernebølgeaktivitet, der minder om vågenhed. Den optager omtrent en femtedel af en normal nattesøvn hos raske voksne.

Perioder med REM-søvn gentages flere gange i løbet af natten og bliver længere hen mod morgenen. Øjnene flyver ind under de lukkede øjenlåg; puls og vejrtrækning bliver uregelmæssig; kroppen er effektivt lammet, hvilket forhindrer drømme i at blive udfoldet. De fleste narrative drømme rapporteres fra opvågninger i denne fase. REM-søvn ser ud til at understøtte hukommelseskonsolidering, følelsesmæssig bearbejdning og aspekter af hjernens udvikling.

Mangel på REM-søvn fører til en rebound, hvor andelen af ​​REM-søvn stiger i de efterfølgende nætter. Visse antidepressiva undertrykker REM-søvn. Lidelser som REM-søvnadfærdsforstyrrelse tillader fysisk udfoldelse af drømme, fordi den normale lammelse svigter. Stadiet er fortsat et af de mest karakteristiske og intensivt undersøgte træk ved pattedyrs søvn.

Når øjnene bevæger sig hurtigt, og sindet fyldes med drømme, mens kroppen forbliver stille, er den sovende i REM-tilstand.