การนอนหลับ (Sleep) หมายถึง ภาวะที่บุคคลมีความรู้สติที่เปลี่ยนแปลงไป โดยมีการรับรู้และมีปฏิกิริยาต่อสิ่งแวดล้อมลดลง ขณะหลับหลับถึงแม้ว่าบุคคลจะสูญเสียความรู้สุกตัวแต่ก็สามารถปลุกให้ตื่นได้ด้วยสิ่งเร้าที่เหมาะสม การนอนหลับถือเป็นกิจกรรมหนึ่งของการพักผ่อน (Rest) ซึ่งการพักผ่อน อธิบายได้คือ เป็นภาวะที่บุคคลลดกิจกรรมที่ต้องใช้กล้ามเนื้อและความคิด ทำให้บุคคลนั้นเกิดความสงบผ่อนคลาย ปราศจากความเครียด และความวิตกกังวล
การนอนหลับที่มีคุณภาพ คือการหลับลึกและหลับสนิท สมองได้พักผ่อนอย่างเต็มที่ มีวงจรการหลับที่ปกติ มีช่วงเวลาของการหลับที่เหมาะสมกับอายุ ซึ่งสามารถรับรู้ได้จากความรู้สึกของบุคคลนั้น ซึ่งถ้าตื่นขึ้นในตอนเช้าแล้วรู้สึกสดใสและสดชื่น สามารถทำงานได้อย่างกระฉับกระเฉง ไม่ง่วงนอนหรือมีอาการอ่อนเพลีย ก็แสดงว่าการนอนหลับในคืนนั้นมีการหลับที่มีคุณภาพ
วงจรการนอนหลับจะแบ่งออกเป็น 2 ระยะ คือ ระยะที่ไม่มีการกลอกลูกตา (Non Rapid Eye Movement, NREM) และระยะที่มีการกลอกลูกตา (Rapid Eye Movement, REM) ดังนี้
1. ระยะที่ไม่มีการกลอกลูกตา (NREM) แบ่งเป็น
ระดับ 1 เริ่มหลับ กล้ามเนื้อเริ่มผ่อนคลาย ลูกตาเคลื่อนไหวไปมาช้าๆ อัตราการหายใจสม่ำเสมอ อัตราชีพจรลดลง ระดับนี้ปลุกตื่นได้ง่าย ถ้าตื่นจะรู้สึกว่ายังไม่ได้หลับ
ระดับ 2 หลับได้ดีขึ้น กล้ามเนื้อผ่อนคลายมากขึ้น การกลอกของลูกตาอาจมี หรือไม่ก็ได้ระดับนี้สามารถปลุกตื่นได้ง่ายเช่นกัน ถ้าตื่นจะรู้สึกเหมือนฝัน
ระดับ 3 หลับลึก กล้ามเนื้อผ่อนคลายเต็มที่แต่ยังมีความตึงตัว อัตราการหายใจสม่ำเสมอ มีการหลั่งสาร Growth Hormone และ Serotonin ระดับนี้ปลุกตื่นยากขึ้น
ระดับ 4 หลับลึกขึ้น หลับสนิท สมองอยู่ในภาวะพักผ่อนอย่างแท้จริง ชีพจร ความดันโลหิต ปริมาณปัสสาวะ รวมถึงการใช้อ๊อกซิเจนของกล้ามเนื้อลดลง มีการหลั่งสาร Growth Hormone มากที่สุด อาจพบว่ามีการกรน ระดับนี้จะถูกปลุกให้ตื่นยากขึ้น ถ้าตื่นจะจำสิ่งที่ทำไม่ได้
2. ระยะที่มีการกลอกของลูกตา (REM) ในระยะนี้กล้ามเนื้อทุกส่วนของร่างกายจะคลายตัวมากที่สุดจนเกือบไม่มีความตึงตัวเหลืออยู่ แต่จะมีการกลอกของลูกตา ซึ่งจะเร็วบ้างช้าบ้าง หรืออาจจะไม่มีการกลอกเลย ชีพจร การหายใจและความดันโลหิตไม่คงที่ มีการหลั่งสารหล่อลื่นมากขึ้นในผู้หญิง และอวัยวะเพศแข็งตัวในผู้ชาย นอกจากนี้มีการหลั่งฮอร์โมน Cortisol, Glucagon และ Cathecolamine ในระยะนี้ปลุกตื่นได้ยาก ถ้าตื่นจะจำความฝันได้ ลักษณะความฝันชัดเจนมีสีสรรค์ และเป็นแบบจินตนาการ
การนอนหลับที่ปกติจะเริ่มตั้งแต่ระดับ 1 ของ NREM ต่อด้วยระดับ 2,3 และ 4 ของ NREM และกลับมาที่ระดับ 3 และ 2 ของ NREM ก่อนเข้าสู่ระยะ REM แล้วกลับมาที่ระดับ 2 ของ NREM อีกครั้ง และจะดำเนินระยะ NREM และ REM หมุนเวียนไปเรื่อยๆ ตลอดการนอนหลับ ถ้าตื่นขึ้นในช่วงใดก็ตามจะเริ่มต้นด้วยระดับที่ 1 ของ NREM ทุกครั้ง