En el tercer estadio del sueño, las ondas son lentas y amplias junto a algunos husos y en el IV, que supone sueño profundo, las ondas lentas y amplias son mayoría, desapareciendo casi completamente las fusiformes.
El dormir correspondiente a estos cuatro estadios es el llamado dormir lento o dormir sincronizado (por el registro electroencefalográfico que presenta). El individuo, en el transcurso del sueño nocturno, cae rápidamente en el estadio de sueño profundo (IV) en la primera hora de sueño y se mantiene en él durante esa hora.
Poco a poco, el organismo recobra su actividad y las ondas cerebrales se hacen más rápidas. Durante la segunda hora, se pasa al II y posteriormente, al I. El sujeto se acerca al despertar para caer, si no lo hace, (ese despertar suele suceder en algunos tipos de insomnio) otra vez en el estadio IV. El sueño se va haciendo cada vez más superficial, manteniéndose entre el II y el I estadios a lo largo del resto de la noche hasta que por fin el sujeto se despierta.
Estas fases descritas de modo somero son cuatro en la terminología científica más habitual y se van alternando a lo largo del sueño.
Cuando estamos en período de vigilia, el electroencefalograma presenta unas ondas uniformes, amplias y ligeramente rápidas si cerramos los ojos (estas ondas son más rápidas y menos amplias cuando los abrimos). Es el llamado ritmo alfa.
Cuando nos ponemos en disposición de acogernos en los brazos de Morfeo, entramos en el llamado estadio I o de somnolencia. Entonces desaparece el ritmo alfa aunque se esté con los ojos cerrados. En este estado hay una disminución del potencial eléctrico generado por el cerebro en su actividad y el gráfico se hace más aplanado hasta que se pasa al estadio II en el que podemos decir que nos hemos dormido.
En este estadio comienzan a aparecer ondas cerebrales con forma de uso (los husos del sueño o fases del sueño”) que se van haciendo más continuas hasta que el trazado gráfico es, casi únicamente, fusiforme excepto por la aparición esporádica de ondas excepcionales, algunas de las cuales sobrevienen, según se cree, ante la presencia de ruidos ambientales.