Les phases du sommeil : quelles sont-elles, combien de temps dure chacune et comment savoir si vous dormez bien ?

Vous ouvrez l’application le matin et elle vous indique que vous avez eu 48 minutes de sommeil profond. Est-ce peu ? Est-ce beaucoup ? Et qu’est-ce que le REM qui monte et descend chaque nuit sans que vous ayez rien changé ?

Dans cet article, nous vous expliquons ce qui se passe pendant chaque phase du sommeil, combien de temps chacune dure, comment elles évoluent avec l’âge et quels indicateurs les experts utilisent pour déterminer si un sommeil est de bonne qualité. Nous vous expliquons aussi ce que presque personne ne dit à propos des bracelets connectés : jusqu’où va réellement ce qu’ils mesurent.

Inserm, dossier Sommeil, mis à jour en novembre 2024. Ce sont des fourchettes indicatives pour des adultes en bonne santé, mesurées par polysomnographie, l’examen réalisé dans un laboratoire du sommeil. Le consensus de la National Sleep Foundation de 2017 considère qu’un sommeil de bonne qualité chez l’adulte comporte entre 16 et 20 % de N3 et entre 21 et 30 % de REM.

Quelles sont les phases du sommeil ?

Le sommeil comporte deux grands blocs. Le sommeil non-REM, qui se divise en trois phases de plus en plus profondes, et le sommeil REM, qui est tout autre chose. Ce n’est pas un sommeil encore plus profond, c’est presque un état à part.

Si vous avez lu quelque part qu’il y a cinq phases et ailleurs qu’il y en a quatre, vous ne perdez pas la tête. Pendant des décennies, les laboratoires ont utilisé la classification de Rechtschaffen et Kales, datant de 1968, qui séparait le sommeil profond en deux phases, la 3 et la 4. En 2007, l’American Academy of Sleep Medicine les a réunies en une seule, la N3. Une étude qui a évalué les mêmes nuits selon les deux systèmes a constaté que ce changement modifiait de façon significative les pourcentages de sommeil léger et profond, et que ces différences variaient avec l’âge. C’est pourquoi les chiffres des anciens livres et ceux d’aujourd’hui ne concordent pas toujours.

N1 : l’assoupissement

C’est la porte d’entrée du sommeil. Cette phase dure quelques minutes, les muscles commencent à se relâcher et l’activité cérébrale ralentit. Le sommeil est si léger que si quelqu’un vous réveille pendant cette phase, vous pouvez facilement jurer que vous ne dormiez pas.

Il occupe très peu de temps, environ 4 ou 5 % de la nuit. Voici un détail utile. Le consensus de la National Sleep Foundation considère que, chez les adultes, un N1 allant jusqu’à 5 % est un signe de bonne qualité et qu’à partir de 20 %, ce n’est plus le cas. Une proportion élevée de N1 signifie généralement que l’on s’endort et que l’on se réveille sans cesse, autrement dit, que la nuit est fragmentée.

N2 : le sommeil léger

C’est la phase où l’on passe le plus de temps, près de la moitié de la nuit. La température corporelle, la tension artérielle et la fréquence cardiaque baissent, tandis que les muscles se relâchent.

Son nom lui donne mauvaise réputation, mais si une appli vous indique que vous avez passé quatre heures en sommeil léger, il n’y a pas de quoi s’alarmer. C’est normal. Le même panel d’experts n’a retenu comme signe de mauvaise qualité qu’une proportion de N2 supérieure à 81 % de la nuit.

N3 : le sommeil profond

C’est le sommeil à ondes lentes. Le cerveau génère de grandes ondes lentes, et vous réagissez de moins en moins aux stimuli extérieurs. C’est pourquoi il est si difficile de réveiller quelqu’un pendant cette phase et que, lorsqu’on y parvient, il met du temps à comprendre où il se trouve.

Il se concentre dans les premiers cycles de la nuit. Et le corps le protège. Selon l’Inserm, l’institut français de recherche médicale, après une mauvaise nuit, les ondes lentes sont plus amples, comme si l’organisme récupérait d’abord ce dont il a le plus besoin. L’institut indique également que la quantité de sommeil profond est relativement constante chez les personnes qui dorment beaucoup comme chez celles qui dorment peu. Ce qui varie le plus d’une personne à l’autre, c’est le sommeil léger.

REM : le sommeil paradoxal

Il a été décrit en 1953 par Eugene Aserinsky et Nathaniel Kleitman dans la revue Science, après qu’ils ont observé l’apparition régulière de périodes de mouvements oculaires rapides pendant la nuit. D’où son nom, mouvements oculaires rapides.

On l’appelle aussi sommeil paradoxal, car il s’agit d’un paradoxe. Le cerveau est presque aussi actif qu’à l’état d’éveil, mais les muscles du corps perdent complètement leur tonus. La respiration et la tension artérielle fluctuent, et c’est la phase la plus propice aux rêves vivaces. L’Inserm lui attribue un rôle important dans la mémoire émotionnelle.

Le sommeil paradoxal s’allonge au fil de la nuit. Le premier épisode est court, tandis que ceux du petit matin sont les plus longs.

Cycles de sommeil : combien de temps durent-ils et combien en fais-tu chaque nuit ?

Les phases ne se succèdent pas simplement les unes aux autres. Elles s’organisent en cycles de sommeil. Dans un cycle typique, tu passes de l’endormissement au sommeil léger, puis au sommeil profond, tu reviens à un sommeil plus léger et tu termines par le sommeil paradoxal. Puis un autre cycle commence.

Le chiffre qui revient partout est celui de 90 minutes, et il est juste en moyenne. Mais ce n’est qu’une moyenne. L’Inserm parle de 3 à 6 cycles par nuit, de 60 à 120 minutes chacun. Ils varient d’une personne à l’autre, mais aussi d’un cycle à l’autre au cours d’une même nuit.

La nuit ne se ressemble pas au début et à la fin

C’est probablement l’information la plus utile de tout l’article. Les premiers cycles sont surtout constitués de sommeil profond. La fin de la nuit, en revanche, est consacrée au sommeil léger et paradoxal.

Cela a une conséquence directe. Si un jour tu raccourcis ta nuit en te levant beaucoup plus tôt que d’habitude, tu perds surtout du sommeil léger et paradoxal, car tu as déjà eu ton sommeil profond en début de nuit. Et si tu te couches très tard mais te lèves à la même heure, ton corps tend à privilégier le sommeil profond pendant les premières heures, même si la durée totale de sommeil en pâtit tout autant.

Entre deux cycles, il est normal d’avoir de brefs réveils dont tu ne te souviens pas le matin. Selon le comité de la National Sleep Foundation, un réveil de plus de cinq minutes par nuit reste compatible avec un sommeil de bonne qualité, et deux réveils chez les plus de 65 ans. Se réveiller une fois à trois heures du matin et se rendormir n’est pas un problème.

Les effets de l’alcool sur tes phases de sommeil

Voici un parfait exemple de pourquoi « plus de sommeil profond » ne signifie pas toujours « meilleure nuit ». Une revue de toutes les études sur l’alcool et le sommeil chez les personnes en bonne santé a montré que l’alcool, quelle que soit la dose, aide à s’endormir plus vite et consolide la première moitié de la nuit, avec davantage de sommeil profond au début. Mais en contrepartie, il fragmente la seconde moitié et retarde le premier sommeil paradoxal (REM), ce qui constitue l’effet le plus reconnaissable. À doses modérées et élevées, il réduit également la proportion totale de sommeil paradoxal.

Ainsi, le verre du dîner peut te garantir une première partie de nuit formidable dans l’appli et une fin de nuit ponctuée de réveils. Si tu as déjà très mal dormi après un mariage, tu sais pourquoi.

Est-il utile de calculer l’heure du réveil en fonction de cycles de 90 minutes ?

Certaines calculatrices te disent que, si tu te couches à 23:30, tu devrais te réveiller à 6:45 pour arriver à la fin d’un cycle. L’idée se tient, mais elle repose sur une moyenne. Si tes cycles durent 70 minutes ou 110 minutes, au bout de cinq cycles, l’écart entre deux personnes dépasse trois heures. Et cela sans compter le temps qu’il te faut pour t’endormir.

Ce qui existe bel et bien, c’est l’inertie du sommeil, cet état de somnolence des premières minutes après le réveil. Une revue de 2019 sur le sujet recense des études dans lesquelles le réveil au cours du sommeil profond dégradait les performances immédiates. Dans l’une d’elles, portant sur des siestes, la baisse a atteint 41 %, tandis que les personnes réveillées en N2 obtenaient des performances comme si elles n’avaient pas dormi. Mais la même revue cite d’autres travaux qui ne trouvent pas ce lien et conclut qu’il est difficile d’en tirer une conclusion claire.

Ce qui est le mieux étayé est plus ennuyeux et fonctionne mieux que n’importe quelle calculatrice : se lever à la même heure tous les jours, y compris le week-end. Si les lundis sont un calvaire pour toi, nous en parlons dans notre article sur le décalage horaire social et les raisons pour lesquelles il est si difficile de se lever tôt le lundi.

Comment les phases du sommeil évoluent avec l’âge

Les phases du sommeil d’un bébé, d’un adolescent et d’une personne de 70 ans ne se ressemblent pas beaucoup. Voici ce que montrent les études de polysomnographie et le consensus des experts.

National Sleep Foundation, recommandations sur la qualité du sommeil (Ohayon et al., Sleep Health, 2017). Boulos et al., Lancet Respiratory Medicine, 2019, méta-analyse de 169 études portant sur 5 273 adultes en bonne santé. Inserm, dossier Sommeil, 2024.

Et voici la nuance dont on ne parle presque jamais. Tout le monde part du principe qu’on perd le sommeil profond avec l’âge, et c’est en partie vrai. Une méta-analyse de 2004 portant sur 65 études et 3 577 personnes âgées de 5 à 102 ans a révélé que chez les adultes, le pourcentage de sommeil profond et celui de REM diminuent avec l’âge, tandis que le N1, le N2 et le temps passé éveillé augmentent. Mais elle a aussi mis au jour un fait curieux : après 60 ans, la seule chose qui continuait à se dégrader de manière significative était l’efficacité du sommeil.

Quinze ans plus tard, une autre méta-analyse beaucoup plus vaste, portant uniquement sur des études évaluées selon les critères actuels, a révélé que les pourcentages de N2, N3 et REM ne variaient pas de manière significative d’une décennie à l’autre. En revanche, tout ce qui concernait la continuité changeait clairement : moins de temps de sommeil au total, davantage de temps passé éveillé, plus de micro-éveils et un peu plus de N1.

Qui a raison ? Probablement les deux, car ils utilisent des règles différentes. Nous avons déjà vu que le changement de critères de 2007 a modifié les pourcentages de sommeil profond différemment selon l’âge. De plus, les auteurs de l’étude de 2004 signalent que l’effet de l’âge variait beaucoup selon la rigueur avec laquelle les participants avaient été sélectionnés en fonction de leurs maladies, de leurs traitements médicamenteux, de leur consommation d’alcool ou de leur apnée.

Comment savoir si vous dormez bien

C’est la question qui compte vraiment, et la réponse pourrait vous surprendre. Lorsque la National Sleep Foundation a réuni un panel d’experts pour définir ce qu’est un sommeil de bonne qualité, ils ont examiné 277 études et ont voté en trois tours. Ils sont parvenus à un consensus clair sur les indicateurs de continuité du sommeil. Concernant les phases, l’accord était bien moindre.

Autrement dit : pour savoir si vous dormez bien, la régularité de votre sommeil compte davantage que le nombre de minutes passées dans chaque phase.

Ohayon M, Wickwire EM, Hirshkowitz M, et al. Recommandations de la National Sleep Foundation sur la qualité du sommeil, premier rapport. Sleep Health, 2017. Panel d’experts utilisant la méthode Delphi. Il s’agit d’indicateurs de qualité pour les personnes en bonne santé, et non de critères diagnostiques.

Un exemple rapide pour calculer ton efficacité. Si tu passes 8 heures au lit et que tu dors 7 heures, ton efficacité est de 87,5 %. Si tu passes 9 heures au lit pour dormir ces mêmes 7 heures, elle tombe à 78 %. C’est pourquoi prolonger le temps passé au lit pour « récupérer » a souvent tendance à aggraver les choses plutôt qu’à les améliorer.

Maintenant, l’autre moitié de la réponse, celle que nous donnent les neurologues espagnols. Selon la Société espagnole de neurologie, 54 % des adultes en Espagne dorment moins que le nombre d’heures recommandé, 48 % n’ont pas un sommeil de qualité et une personne sur trois se réveille avec la sensation de ne pas s’être reposée. Et la coordinatrice de son groupe d’étude du sommeil, la docteure Celia García Malo, le résumait ainsi en 2025 : le marqueur le plus important de la qualité de ton sommeil « ne doit pas dépendre de ce que nous dit un quelconque appareil électronique ». C’est le fait de se sentir satisfait et reposé le lendemain matin.

Concernant la durée, le consensus de l’American Academy of Sleep Medicine et de la Sleep Research Society recommande aux adultes de dormir régulièrement sept heures ou plus. Et voici une nuance utile à connaître : beaucoup de gens ne dorment pas autant qu’ils le pensent, dans un sens comme dans l’autre. Nous l’expliquons à l’aide de données dans Dormez-vous aussi peu que vous le pensez ?

Quand consulter

Une mauvaise nuit, ce n’est rien. Mais certaines situations méritent d’être abordées avec ton médecin traitant, qui t’orientera vers une unité du sommeil si nécessaire. Si tu as du mal à t’endormir ou à rester endormi depuis plus de trois mois. Si tu ronfles fort et que quelqu’un a remarqué que tu fais des pauses respiratoires. Ou si tu as tellement sommeil pendant la journée que tu t’endors sur le canapé, en réunion ou au volant. Aucun bracelet ni aucune application ne permet d’écarter ces problèmes.

Ce qu’un bracelet peut mesurer de tes phases de sommeil et ce qu’il ne peut pas

Les phases du sommeil sont définies par l’activité cérébrale. Pour les observer réellement, il faut réaliser une polysomnographie, qui enregistre à l’aide d’électrodes les ondes cérébrales, les mouvements des yeux et le tonus musculaire pendant que tu dors dans un laboratoire. Un bracelet ne mesure rien de tout cela. Il mesure les mouvements, le pouls, la variabilité entre les battements du cœur et la température de la peau, puis un algorithme estime la phase dans laquelle tu te trouves.

Avant de juger les bracelets, voici un élément qui remet les choses en perspective. Même les techniciens humains ne sont pas toujours d’accord. Dans le programme de fiabilité de l’American Academy of Sleep Medicine, où plus de 2 500 professionnels ont évalué les mêmes enregistrements, la concordance moyenne était de 82,6 %. Pour le sommeil profond, elle tombait à 67,4 %, et pour le N1 à 63 %. Distinguer le N2 du N3 s’est révélé particulièrement difficile, même pour des experts ayant des années d’expérience.

Cela en tête, voici ce que montrent les études de validation comparées à la polysomnographie :

• Pour savoir si tu dors ou non, ils sont performants. Dans une étude menée auprès de 34 jeunes adultes en bonne santé pendant trois nuits, les appareils grand public détectaient le sommeil avec une sensibilité de 93 % ou plus, et la plupart égalaient ou dépassaient l’actigraphie classique.
• Ils ont plus de mal à détecter quand tu es réveillé au lit. La spécificité, c’est-à-dire la capacité à identifier les périodes d’éveil, allait de 18 à 54 %.
• Les phases, de façon irrégulière. Dans cette même étude, tous les appareils s’écartaient de la réalité pour le sommeil léger, qu’ils surestimaient presque toujours, et la moitié surestimait le sommeil profond ou sous-estimait le sommeil paradoxal. De plus, ils fonctionnaient moins bien précisément lors des mauvaises nuits.
• De grandes différences entre les appareils. Une étude de 2023 menée auprès de 75 personnes suivies dans deux centres du sommeil en Corée a comparé onze appareils grand public à la polysomnographie. La concordance dans la classification des phases, mesurée sur une échelle de 0 à 1, était de 0,69 pour le meilleur appareil et de 0,26 pour le pire.

Une revue sur les technologies grand public de suivi du sommeil ajoute un autre avertissement. Les algorithmes sont propres à chaque fabricant et ne sont pas publiés, et une mise à jour logicielle peut changer la façon dont tes chiffres sont calculés du jour au lendemain.

Alors, à quoi sert la mesure ?

Pour ce qu’un bracelet fait vraiment bien : repérer les tendances. Combien de temps tu dors en moyenne, à quelle heure tu te couches et tu te lèves, si ton sommeil est fragmenté les jours où tu dînes tard ou bois de l’alcool, combien de temps tu mets à t’endormir. Et, avec les phases, pour voir si ton rythme change par rapport à la normale pendant une semaine, pas pour comparer tes 48 minutes de sommeil profond à celles de quelqu’un d’autre.

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Quatre idées reçues sur les phases du sommeil à nuancer

« Plus on a de sommeil profond, mieux c’est »

Pas nécessairement. Le consensus des experts établit une plage de valeurs correspondant à une bonne qualité de sommeil, pas une règle du « plus, c’est mieux ». L’exemple de l’alcool le montre clairement : il augmente le sommeil profond pendant la première moitié de la nuit, mais fragmente la seconde moitié et réduit le sommeil paradoxal. Une nuit avec plus de sommeil N3 peut être une nuit de moins bonne qualité.

« Se réveiller la nuit, c’est mal dormir »

Pas non plus. Les brefs réveils entre les cycles sont normaux et la plupart ne sont pas mémorisés. Le problème commence lorsqu’ils sont longs, fréquents ou que tu n’arrives pas à te rendormir, et que tu en ressens les effets le lendemain.

« Pendant le sommeil profond, le cerveau se débarrasse des toxines »

C’est l’une des phrases les plus répétées, mais les données sont moins concluantes qu’il n’y paraît. Elle vient d’une étude de 2013 menée sur des souris, qui a montré que, pendant le sommeil, l’espace entre les neurones augmentait de 60 % et que la bêta-amyloïde était éliminée plus rapidement. Mais en 2024, une autre équipe, travaillant elle aussi sur des souris, mais avec une autre technique, a trouvé exactement le contraire : l’élimination des substances du cerveau diminuait pendant le sommeil et l’anesthésie. Le débat reste ouvert et, pour l’instant, aucune des deux études n’a été menée sur des humains.

« Les personnes âgées ont besoin de moins dormir »

Ils dorment moins longtemps d’une traite, ce qui n’est pas la même chose. La National Sleep Foundation recommande aux personnes de plus de 65 ans de dormir 7 à 8 heures, soit à peine une heure de moins à la limite supérieure que pour le reste des adultes. Avec l’âge, c’est surtout la capacité à maintenir le sommeil qui change. Si vous souhaitez préserver votre rituel du soir sans médicaments, nous vous expliquons l’effet de la lumière sur le repos dans notre article sur la lumière rouge pour dormir, et ce que l’on sait vraiment des compléments dans notre article sur le magnésium et la mélatonine associés.

L’essentiel en cinq lignes

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