Sen REM nazywany jest również paradoksalnym snem, ponieważ w tym stanie śpiący jest trudny do przebudzenia, pomimo pokazywania fal mózgowych związanych z przebudzeniem, stąd określenie paradoksalne, ponieważ sam stan jest nieco sprzeczny. Sen ma miejsce podczas snu REM.
REM oznacza szybki ruch gałek ocznych, który jest główną cechą stanu snu; REM pojawia się mniej więcej co 90 minut, i chociaż wiele jeszcze nie wiadomo o REM, ma to kluczowe znaczenie dla funkcjonowania człowieka. Podczas fazy REM u śpiących wystąpi paraliż senny, sny i fale mózgowe EEG, które wskazują na przebudzenie, nawet jeśli śpiący raczej się nie obudzi w tym czasie.