Non-REM-Schlaf sind jene Schlafphasen (Non-REM-Phasen), in denen der Schläfer normalerweise nicht träumt. Sie werden Non-REM-Phasen genannt, weil keine Augenbewegungen stattfinden. Die Körpertemperatur und der Blutdruck des Schläfers sinken ab. Die Phase(n) reicht bis in den Tiefschlaf und der Schläfer ist schwer aufzuwecken.

Die REM- und Non-REM-Phasen wechseln sich ab und dauern zusammen ungefähr 1 bis 1 1/2 Stunden. Der Anteil der REM-Phase beträgt dabei zuerst nur ca. 5 Minuten. Er kann aber im Laufe des Schlafes auf bis zu 50 Minuten Dauer ansteigen. Gleichzeitig sinkt der Anteil der Non-REM-Phase ab, so dass sich zusammen immer ungefähr 1 bis 1 1/2 Stunden ergibt.