Двигательные реакции. В период смены медленноволнового сна быстроволновым (REM-сном) испытуемые изменяют положение тела, а в стадии REM-сна они, как правило, лежат спокойно. Наблюдения показывают, что даже сомнамбулические перемещения людей относятся, как правило, к медленноволновой фазе сна.
Вегетативные реакции. В медленноволновой фазе наблюдаются снижение АД, снижение пульса и дыхания. В фазе REM-сна отмечено повышение АД, учащение пульса, повышение температуры мозга, снижение мышечного тонуса. На этом фоне наблюдаются подергивание лицевой мускулатуры и кончиков пальцев, нерегулярное дыхание, уменьшение храпа, если он присутствовал до начала REM-фазы, эрекция у мужчин. При этом отмечается возрастание расхода кислорода, что свидетельствует об увеличении обмена веществ.