睡眠是一个复杂的生理过程，在这个过程中脑电会发生一系列有规律的变化。睡眠可以分为非快速眼动睡眠（NREM）和快速眼动睡眠（REM）两个时相，每个时相又包含不同阶段，各阶段脑电表现不同。

在清醒状态下，脑电波主要表现为频率较高、波幅较小的β波，频率为14 - 30Hz，反映大脑处于活跃的觉醒状态。当人开始放松并准备入睡时，脑电逐渐转变为α波，频率为8 - 13Hz，波幅相对较大，此时大脑处于安静、清醒的休息状态。

进入非快速眼动睡眠第一阶段，即入睡期，脑电频率进一步减慢，出现低波幅的θ波，频率为4 - 7Hz，这是从清醒到睡眠的过渡阶段，持续时间较短。第二阶段为浅睡期，脑电出现睡眠纺锤波和K - 复合波，睡眠纺锤波是12 - 14Hz的短串节律，K - 复合波是一个负相波接着一个正相波的综合波，此阶段脑电活动开始变得更有规律，睡眠逐渐加深。

第三阶段和第四阶段属于深睡期，也被称为慢波睡眠，脑电主要以高波幅、低频率的δ波为主，频率低于4Hz。深睡期对于身体的恢复和修复非常重要，在这个阶段，人体的心率、血压、呼吸等生理指标都处于较低水平。

快速眼动睡眠阶段，脑电表现与清醒时相似，呈现低波幅、高频的β波样模式，但此时眼球会快速运动，梦境通常在这个阶段发生。睡眠过程就是在非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠之间不断循环，每个循环大约持续90 - 120分钟，一夜大约会经历4 - 5个循环，随着睡眠进程，快速眼动睡眠的时间会逐渐延长。通过对睡眠过程中脑电变化的研究，有助于深入了解睡眠机制和诊断睡眠相关疾病。