人在做夢時大腦屬于REM睡眠，即快動眼睡眠期。大腦睡眠分為2個主要睡眠期，即非快動眼睡眠期和快動眼睡眠期。非快動眼睡眠期在一開始入睡時分為入睡、淺睡、中度和深睡眠，非快動眼睡眠期后進入快動眼睡眠期。在快動眼睡眠期時自主神經功能比較活躍，同時肌張力進一步降低，這時會發生做夢。大腦的睡眠周期中快動眼和非快動眼睡眠，分別占90-120分鐘，2個睡眠期交替出現，可能會有4-6個周期。如果在快動眼睡眠期醒來，對夢境的記憶可能會比較清晰。