Rüya görürken vücudunuz gözle görülür değişimler gösterir. Adrenalinin salgınız artar, kan basıncınız yükselir, kalp atışlarınız hızlanır.
Rüyalar REM uykusunda yani uykunun 4. safhasında görülür ve toplam uyku sürenizin %15 ila %20′sini kaplar. Tam olarak uykuya daldıktan 30 ila 90 dakika sonra rüya görmeye başlarsınız.

Bir uyku boyunca 4 ila 7 kez REM uykusuna geçiş yapabilirsiniz. REM uykusunda kan basıncınız ve kalp atışlarınız sürekli dalgalanma gösterir ve artar. REM uykusunda kaslarınız tamamen gevşer ve vücudunuz tamamen hareketsiz kalır.

Gece boyunca yatağınızda sağa sola dönebilirsiniz ancak REM uykusunda hareket edemezsiniz. Bu duruma "REM felci" de denilmektedir.
REM uykusunda, zihin son derece aktiftir.

Ancak kimyasal bakımdan durum sizin uyanıkken bulunduğunuz bilinç durumundan farklıdır. REM uykusundayken yani rüya görüyorken, beyinde nöradrenalin ve seratonin eksiktir.

Bu kimyasallar beynin bilinçli hareket etmesine, problem çözmesine ve hatırlamasına yardımcı olurlar. Rüya görürken bu kimyasalların salgısı eksik olduğundan beyniniz rüyalarınızı hatırlamakta zorlanır.

Yandaki grafikte REM uykusundaki beyin aktiviteleri ile normal uykudaki beyin aktiviteleri arasındaki farkı görebilirsiniz. Beynin aktif çalışan kısımları kırmızı ile gösterilmiştir.