La primera fase REM de la noche suele ocurrir de 80 a 100 minutos después de empezar a dormir.
El comienzo de una fase de sueño paradójico es, en general, bastante claro, apareciendo en el hombre de forma relativamente brusca, mientras que el fin es menos marcado. Comienza, lo más a menudo, a partir de una fase 2. Puede terminar por un movimiento, seguido de un despertar o de algunos minutos de fase 1, o aún por una transición más progresiva hacia la fase 2. . Cuando la persona está muy cansada, la duración de la descarga de sueño paradójico es muy breve, y puede incluso no presentarse. Por otra parte, cuando la persona ha descansado, la duración del sueño paradójico aumenta considerablemente. Parece como si el cuerpo necesitara primero descansar para poder luego realizar su principal tarea, los sueños.
En fase REM se activa el Sistema Simpático, (prepara al cuerpo para actos de defensa-ataque y para la actividad sexual). La frecuencia cardiaca y respiratoria suele ser irregular. Hay erecciones en los hombres y vasodilatación vaginal en las mujeres.
Es en esta fase del ensueño cuando se produce un bloqueo físico. El cerebro segrega ciertas sustancias que provocan una cierta parálisis en el durmiente. Esta parálisis no es total, puesto que se producen movimientos musculares irregulares, y sobre todo, lo que da nombre a la fase, movimientos oculares. Esta parálisis es necesaria para que el durmiente no se haga daño al vivir alucinaciones oníricas.