Arti mimpi gerakan mata cepat (REM sleep, REMS) adalah fase tidur unik pada mamalia dan burung, dibedakan dengan gerakan acak / mata cepat, disertai dengan nada otot yang rendah di seluruh tubuh dan kecenderungan orang yang tidur untuk bermimpi dengan jelas.
Fase REM juga dikenal sebagai paradoxical sleep (PS) di mana tidur terkadang tidak sinkron karena kesamaan fisiologis yang dimilikinya dengan keadaan bangun, termasuk gelombang otak desinkronisasi yang cepat dan bertegangan rendah. Aktivitas listrik dan kimia yang mengatur fase ini tampaknya berasal dari batang otak dan ditandai terutama oleh banyaknya neurotransmitter asetilkolin, dikombinasikan dengan hampir tidak adanya neurotransmitter monoamine, histamin, serotonin, dan norepinefrin.
Tidur REM secara fisiologis berbeda dari fase tidur lainnya, yang secara kolektif disebut tidur non-REM (tidur NREM, NREMS, tidur tersinkronisasi). Tidur REM dan non-REM bergantian dalam siklus tidur, yang berlangsung sekitar 90 menit pada manusia dewasa. Saat siklus tidur berlanjut, mereka beralih ke proporsi tidur REM yang lebih tinggi. Transisi ke tidur REM membawa perubahan fisik yang nyata, dimulai dengan semburan listrik yang disebut gelombang PGO yang berasal dari tubuh.berhubung dgn otak. Organisme dalam tidur REM menangguhkan homeostasis sentral, memungkinkan terjadinya fluktuasi besar dalam pernapasan, termoregulasi, dan sirkulasi, yang tidak terjadi pada mode tidur atau bangun lainnya. Tubuh tiba-tiba kehilangan tonus otot, suatu keadaan yang dikenal sebagai atoni REM.
Profesor Nathaniel Kleitman dan muridnya Eugene Aserinsky adalah orang-orang yang mendefinisikan gerakan mata yang cepat dan menghubungkannya dengan mimpi pada tahun 1953. Tidur REM dijelaskan oleh para peneliti seperti William Dement dan Michel Jouvet. Banyak eksperimen melibatkan subjek tes kebangkitan setiap kali mereka mulai memasuki REM, sehingga menghasilkan keadaan yang dikenal sebagai kekurangan REM. Subjek yang diizinkan untuk tidur kembali secara normal biasanya mengalami rebound REM sederhana. Teknik bedah saraf, injeksi kimia, elektroensefalografi, tomografi emisi positron, dan laporan tentang pemimpi yang bangun telah digunakan untuk mempelajari fase tidur ini.