Ze względu na udział fal wolnych sen podzielono na 4 stadia. Wszystkie poniższe wchodzą w skład fazy NREM: stadium 1, w którym świadomość bodźców docierających ze środowiska stopniowo maleje, w zapisie EEG pojawiają się wolne ruchy gałek ocznych, znikają fale alfa, a dominują fale o częstości 2–7 Hz o amplitudzie nie wyższej niż 75 μV stadium 2, charakteryzujące się niereagowaniem na bodźce oraz występowaniem wrzecion snu i zespołów K stadium 3, w którym podczas badania polisomnograficznego w badanym i ocenianym odcinku czasu 20–50% czasu zajmują fale o częstości 2 Hz lub wolniejsze o amplitudzie nie mniejszej niż 75 μV stadium 4, zawierające ponad 50% fal wolnych o amplitudzie powyżej 75 μV.
Sen zaczyna się fazą NREM, prawidłowo o czasie trwania 80-100 min, po której następuje faza snu REM trwająca ok. 15 min.
U osób dorosłych tego typu cykl powtarza się 4 lub 5 razy.
Wraz z długością snu: spada udział najgłębszego stadium snu wolnofalowego (o największej aktywności fal delta) rośnie czas trwania fazy REM, która pod koniec nocy zazwyczaj trwa około 40 minut. Obiektywnym wskaźnikiem bezsenności jest krótki czas (lub brak) najgłębszego stadium snu, wolnofalowego. Bezsenność często jest objawem nerwicy lub depresji.