У взрослых быстрые движения глазных яблок наблюдаются в фазе так называемого быстрого, или активного, сна, они чередуются с эпизодами медленных движений глаз в фазе медленного, или спокойного, сна.

Каждая названная фаза сна  на ЭЭГ проявляется появлением особенных волн активности мозга.

У плода быстрые и медленные движения глазных яблок могут быть зафиксированы на 33-й неделе беременности на УЗИ. К 36—38-й неделям эти движения глаз соединяются с другими признаками активности плода, такими как сердцебиение и движения плода/

В течение последних 10 недель внутриутробного развития плода созревают механизмы, отвечающие за «переключение» периодов активности и покоя