เป็นระยะของการนอนหลับที่มีลักษณะการกลอกตาอย่างรวดเร็ว หัวใจเต้นผิดปกติ และอัตราการหายใจเพิ่มขึ้น การนอนหลับช่วง REM นั้นไม่ต่อเนื่อง แบ่งออกเป็นสี่หรือห้าช่วง ซึ่งรวมกันแล้วคิดเป็นประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ของการหลับใหลของเรา ในช่วง REM เหล่านี้โครงสร้างสมองในเครือข่ายเริ่มต้นจะมีอิทธิพล และในช่วงการนอนหลับ REM ที่ความฝันที่จำได้อย่างชัดเจนเกิดขึ้นบ่อยที่สุด ฝันร้าย มักจะเกิดขึ้นในช่วงการนอนหลับเมื่อช่วง REM ยาวขึ้น; สิ่งเหล่านี้มักเกิดขึ้นในช่วงครึ่งทางของการนอนหลับ เมื่อเราเตรียมพร้อมที่จะตื่นขึ้น ความทรงจำจะเริ่มผสานรวมเข้าด้วยกัน เราฝันเมื่อเราตื่นขึ้นจากการหลับใหล เนื่องจากเรามักจะฝันในขณะหลับ-ตื่น ภาพที่จินตนาการขณะฝัน รวมถึงภาพที่สดใสและน่ากลัวซึ่งมักเกิดขึ้นระหว่างฝันร้ายจะถูกจดจำ