Definición: Sinónimo: sueño REM, sueño con sueños, sueño MOR. Sigue al sueño lento o profundo y constituye el 20-25 % del sueño total. En este sueño hay un aumento de la frecuencia cardiaca, de la tensión arterial, de la frecuencia respiratoria y una mayor variabilidad de estos parámetros. El registro electroencefalográfico se caracteriza por la desincronización, de donde le viene el nombre de paradójico, ya que esta desincronización es parecida a la de la vigilia. El tono muscular disminuye en esta fase, hay un aumento del consumo cerebral de oxigeno, se producen erecciones del pene, y, lo que más caracteriza al sueño paradójico, la aparición de movimientos oculares rápidos (rapid eye movements) (MOR o REM), bilaterales y conjugados. Estos movimientos oculares aparecen durante la actividad onírica.