慢波睡眠（slow-wave sleep，简写为SWS），又称正相睡眠或非快眼动睡眠。慢波睡眠的脑电图特征是呈现同步化的慢波。

慢波睡眠又称为正相睡眠或慢动眼睡眠，简写为SWS（slow-wave sleep，SWS）指的是第三与第四睡眠阶段。在此阶段因故醒来的人们会感到意识迷迷糊糊，精神不甚清醒。如果被剥夺了这段睡眠，尽管隔了几个小时后，身体仍然被大脑要求恢复尚未完成的慢波睡眠。

正常睡眠分为两个时相：快波睡眠和慢波睡眠，两者可以相互转化。由一个慢波睡眠和一个快波睡眠组成睡眠周期，每个睡眠周期历时约90分钟。人们每晚的睡眠通常经历4~6个睡眠周期。

慢波睡眠由浅至深又可分为四期（S1~S4期）。第一、二期称浅睡期，第三、四期称深睡期。深睡期对恢复您的精神和体力具有重要价值。在整个慢波睡眠中，以副交感神经活动占优势，可引起心率减慢，血压降低，胃肠活动增加，全身肌肉松弛，降低张力和活力。

慢波睡眠亦称“普通睡眠”、“快步化睡眠”。与快波眼动睡眠相对，睡眠的两个时相之一，其脑电特征是高振幅、低频率的同步化的慢波（δ波），此时人的意识消失，心率、呼吸、体温、血压、尿量、代谢率等全部降低。夜间睡眠多数时间处在这种熟知的睡眠状态。成人慢波睡眠分为4个阶段：打盹浅睡、中度睡眠、中度至深度睡眠和深度睡眠。儿童睡眠分期较困难。研究表明，慢波睡眠时眼球只有少数缓慢的运动，故又称为非快速眼动睡眠。慢波睡眠和快波睡眠均可以直接转入觉醒状态，但觉醒状态只能转入慢波睡眠，而不能直接转入快波睡眠。在快波睡眠期间将人唤醒，大多数人说他在做梦，而在慢波睡眠期间将人唤醒，一般很少说在做梦，即无梦。在整个睡眠期间两种睡眠交替进行，大约一夜反复交替3～5次。越接近睡眠后期睡眠的持续时间越长。最近研究表明，生长激素分泌的高峰在慢波睡眠期间，慢波睡眠对生长发育和恢复体力有重要促进作用。

慢波睡眠时的一般表现为：各种感觉功能减退，骨骼肌反射活动和肌紧张减退、自主神经功能普遍下降，但胃液分泌和发汗功能增强，生长激素分泌明显增多。慢波睡眠有利于促进生长和恢复体力。

在慢波睡眠时，脑电图的起伏可达75微伏低频波（熟睡时的典型脑电波）。在睡眠的前三分之一时间，皆为慢波睡眠。

典型睡眠节律按以下程序进行：觉醒→S1→S2→S3→S4→S3→S2→第一次快波睡眠→S2→S3→S4→S3→S2→第二次快波睡眠……

睡眠是维持正常人认知功能的重要条件。睡眠剥夺，特别是慢波睡眠剥夺，可导致正常人认知功能障碍，如学习记忆障碍。一般认为，慢波睡眠主要通过氧化应激激活以及改变神经递质分泌、海马区电活动、突触稳态等途径影响正常人的认知功能状态。认知功能障碍是癫痫患者常见的伴随症状之一，而癫痫患者中大部分存在睡眠结构紊乱，特别是慢波睡眠比例降低。因此，癫痫患者的认知功能状态亦可能与慢波睡眠有关，其机制可能与慢波睡眠时异常慢波放电导致大脑网络受抑制或中断有关。癫痫发作时常伴有异常慢波的出现，其异常放电激活大脑网络，导致患者出现认知功能障碍，而慢波睡眠异常亦可损害认知功能状态，现今对三者间的相互作用具体机制并不完全清楚，尚需进一步研究。