To wstępna i najkrótsza faza snu. Jej długość nie przekracza zazwyczaj 7 minut. W tym stadium ruchy gałek ocznych spowalniają, obniża się również aktywność mięśniowa. Stopniowo zanikają mózgowe fale alfa, w miejsce których pojawiają się wolniejsze fale theta. To faza, w której śpiący zachowuje pewien stopień świadomości i czujności, przez co często ma wrażenia pozostawania w stanie czuwania. W N1 mogą pojawić się nagłe skurcze mięśniowe i uczucie spadania w dół
Ma on istotne znaczenie dla procesów metabolicznych i zdolności regeneracyjnych organizmu. Może również znacząco wpływać na prawidłową homeostazę organizmu, co znajduje odzwierciedlenie w naszym samopoczuciu i ogólnej sprawności procesów myślowych. Tym bardziej zaskakuje fakt, jak niska w odbiorze społecznym jest świadomość wartości snu dla ludzkiego zdrowia i jak bardzo zaniedbywanym we współczesnym świecie jest procesem.
To faza głębokiego snu, podczas której zachodzą ważne procesy regeneracyjne tkanek (mięśni, kości) oraz układu odpornościowego. Organizm wytwarza energię. Dla tego stadium charakterystyczne są najwolniejsze, wysokonapięciowe fale delta. Pojawiają się marzenia senne, chociaż ich treść jest słabo powiązana, mniej żywa i gorzej zapamiętywana niż w fazie REM. W fazie N3 mogą występować parasomnie (np. lunatykowanie) i lęki nocne.
Faza NREM jest określana także snem wolnofalowym. Pojawia się niedługo po zaśnięciu. Jej nazwa wywodzi się z języka angielskiego (ang. non-rapid eye movement). Cechują ją wolne ruchy gałek ocznych lub brak aktywności w obszarze oczu. Pojawia się tuż po zaśnięciu i może trwać od 60 do 100 minut (faza skraca się u osób, które śpią długo). Podczas tej fazy ma miejsce odpoczynek i regeneracja organizmu: spada aktywność synaps i poziom metabolizmu, ciśnienie krwi się obniża, oddech się wyrównuje, praca jelit spowalnia, nieznacznie obniża się temperatura ciała(o około 0,5°C). Oddech osoby śpiącej staje się płytszy, serce bije wolniej. W tej fazie nie doświadczamy marzeń sennych. Mogą natomiast pojawić się natomiast odczucia (np. odczucia spadania).
