REM (レム)とはrapid eye ｍｏｖｅｍｅｎtの頭文字をとったもので，その名の通り｢急速眼球運動｣のことである．鳥類や哺乳類の睡眠はＲＥＭ睡眠とそれ以外のｎｏｎ-ＲＥＭ(ノンレム)睡眠の二つに大別される。睡眠の状態を知るには脳波，眼電図，筋電図などを同時記録するポリグラフ検査が必要である。ヒトのnon-REM睡眠は脳波の特徴からさらに段階1,
2, 3, 4と分けられる。
ＲＥＭ睡眠中には覚醒しているときのような振幅の小さな活発な脳波パターンを示す。.身体は休息状態なのに，脳は覚醒に近い状態で活動しており.
REM睡眠は逆説睡眠とも呼ばれる.
ＲＥＭ睡眠中には，体の抗重力筋の緊張状態が著明に低下する(図4)Rまた,血圧,呼吸，脈拍数などが不規則に上昇・下降する現象(自律神経系の嵐)もみられ，男性では陰茎勃起が認められる.
ＲＥＭ睡眠中に覚醒させると夢を見ていることが多く，しかもその内容は色鮮やかで奇想天外な夢らしい夢が多いといわれている。.悪夢のほとんどはＲＥＭ睡眠中の情動夢で，恐怖のあまり目を覚ますこともある．寝言はREM睡眠でも起こり,
non-REM睡眠中の寝言よりも感情がこもっており，夢内容とよく一致している．したがって,
REM睡眠の寝言は夢の随伴現象とみなすことができる．
金縛り体験は｢人眠時幻覚を伴う睡眠麻痺｣とも呼ばれ，健常者でも思春期によくみられる現象である．これは，ストレスや生活リズムの乱れを背景として，人眠直後にＲＥＭ睡眠が起こってしまうことが原因で起こると考えられている.
REM睡眠では，骨格筋の緊張が著しく低下するので体を動かそうとしても動かず，しかも,
REM睡眠特有の鮮やかで情動的な夢も出現しやすい．そのうえ覚醒水準が高いと，自分は目覚めていると感じ，この覚醒感が脱力を麻痺，夢を幻覚として印象づけ，現実性を伴った恐怖体験を形成する．
リヨンのJouvetらは，ネコの脳幹の局所的破壊実験を行った．すると，覚醒や徐波睡眠には影響しないが，普通のＲＥＭ睡眠でみられる筋肉の緊張の低下が起こらなくなり,
REM睡眠中にネコは，突然首を持ち上げ，あたかも何かを見つめるように首を上下左右に動かしたり，ときには立ち上がってゲージの中を歩き回ったりした．さらにＲＥＭ睡眠中に起き上がってきたネコの前にハツカネズミを入れたビーカーを置いてみたところ，ネコは現実のネズミには目もくれず，ひたすら幻の獲物を追いかけるような行動を続けたとのことである。
このネコと同様の状態が起こるのが「REM睡眠行動障害」で，50歳以上の男性にまれにみられる．その患者は夢の中と同じ体の動きを実際に行ってしまい，例えばけんかをする夢を見ると大声を上げて寝床の横の壁を殴ってしまったりする．
睡眠はまだまだ謎に包まれていて, REM睡眠中になぜ夢を見たり，急速眼球運動（ＲＥＭ）が生じたりするのかについてはわからないことも多い．しかし，ネコの局所破壊実験やREM睡眠行動障害から考察すると,
REM睡眠中は，夢に応じて四肢や眼球は動こうとするが，正常であれば四肢の動きは抑制されており，眼球のみが動いているという状態がＲＥＭであろう．