Etap czwarty snu nie-REM jest najgłębszym etapem snu, zgodnie z Psych Central. Etap czwarty nazywany jest także snem delta z powodu głębokich, powolnych fal delta mózgu podczas tej części cyklu snu, który trwa około 30 minut.
Niektórzy uważają teraz, że trzy i cztery fazy snu innego niż REM są jednym, a nie dwoma odrębnymi etapami, i jest określany jako sen wolnofalowy, zgodnie z Ośrodkiem Snu. W tym najgłębszym czasie snu ciśnienie krwi w organizmie spada, oddychanie spowalnia i mięśnie się rozluźniają. Hormony są uwalniane podczas tego etapu snu, i to wtedy, gdy dochodzi do wzrostu i naprawy tkanek oraz gdy energia zostaje przywrócona.