A REM alvás az alvás azon szakasza, amelyet gyors szemmozgások, élénk álmodás, szinte teljes izomtonia és az ébrenléthez hasonló agyhullám-tevékenység jellemez. Egészséges felnőtteknél egy normál éjszakai alvás nagyjából egyötödét teszi ki.

A REM alvás periódusai többször ismétlődnek az éjszaka folyamán, és reggel felé egyre hosszabbak lesznek. A szemek cikáznak a csukott szemhéjak alatt; a pulzus és a légzés szabálytalanná válik; a test gyakorlatilag megbénul, megakadályozva az álmok megvalósítását. A narratív álmodásról legtöbbször ebben a szakaszban ébredések során számolnak be. Úgy tűnik, hogy a REM alvás támogatja az emlékezet konszolidációját, az érzelmi feldolgozást és az agy fejlődésének bizonyos aspektusait.

A REM alvás megvonása egyfajta visszatéréshez vezet, amelyben a REM aránya a következő éjszakákon megnő. Bizonyos antidepresszánsok elnyomják a REM-et. Az olyan rendellenességek, mint a REM-alvás viselkedési zavara, lehetővé teszik az álmok fizikai kijátszását, mivel a normál bénulás meghiúsul. Ez a szakasz továbbra is az emlősök alvásának egyik legjellegzetesebb és legintenzívebben tanulmányozott jellemzője.

Amikor a szemek gyorsan mozognak, és az elme álmokkal telik meg, miközben a test mozdulatlan marad, az alvó REM-fázisban van.