微小睡眠是相对正常睡眠而言的，是从脑电图中才能看到的睡眠变化，一般时间很短暂，仅有1秒到几秒。
在清醒的脑电波图中，时时会穿插进一小段睡眠波。这种微小睡眠的生理意义又是起保护作用和警戒作用。当大脑极度疲劳时，皮层神经细胞可以交替、短暂地获得休息，这对处于极度疲劳状态中的神经细胞是一种保护。当微小睡眠时间延长到一定程度，人就要打呵欠，再严重些就要打瞌睡了，此时的睡眠也就不能再称作微小睡眠了。
从本质上说，微小睡眠时，只是在大脑皮层及深部脑组织中，有少量散在的神经细胞处于抑制状态。当微小睡眠出现的频度越来越高时，人也就将要进入睡眠状态了。人在工作过程中甚至走路时都会出现微小睡眠。对于某些工作，由于工作性质的要求不同，应在工作前保证充足的睡眠，以避免因工作中出现微小睡眠而发生事故。