Der REM-Schlaf ist die Schlafphase, die durch schnelle Augenbewegungen, lebhafte Träume, nahezu vollständige Muskelstarre und eine dem Wachzustand ähnliche Hirnaktivität gekennzeichnet ist. Er nimmt bei gesunden Erwachsenen etwa ein Fünftel des normalen Nachtschlafs ein.

REM-Schlafphasen wiederholen sich mehrmals pro Nacht und werden gegen Morgen länger. Die Augen bewegen sich unter den geschlossenen Lidern; Herzschlag und Atmung werden unregelmäßig; der Körper ist quasi gelähmt, wodurch das Ausleben von Träumen verhindert wird. Die meisten narrativen Träume werden nach dem Aufwachen in dieser Phase berichtet. Der REM-Schlaf scheint die Gedächtniskonsolidierung, die emotionale Verarbeitung und Aspekte der Gehirnentwicklung zu unterstützen.

Der Entzug von REM-Schlaf führt zu einem Rebound-Effekt, bei dem der Anteil des REM-Schlafs in den darauffolgenden Nächten wieder zunimmt. Bestimmte Antidepressiva unterdrücken den REM-Schlaf. Störungen wie die REM-Schlaf-Verhaltensstörung ermöglichen das Ausleben von Träumen, da die normale Lähmung ausbleibt. Diese Schlafphase zählt nach wie vor zu den markantesten und am intensivsten erforschten Merkmalen des Säugetierschlafs.

Wenn sich die Augen schnell bewegen und der Geist sich mit Träumen füllt, während der Körper still bleibt, befindet sich der Schläfer im REM-Schlaf.