為什麼有的夢感覺很真實，起床後卻只記得一點或完全忘記？這個問題涉及睡眠階段與夢的關係，以及人類記憶處理問題。睡眠階段與夢幾千年來，人們從來沒有中斷過對睡眠與夢的探索，卻始終不得門徑，直到腦電圖這種睡眠研究神器的出現。
根據腦電圖的特徵，人類睡眠被分為4個階段（開始分為5階段，2007年美國睡眠研究所將原先的第3和第4階段合併為新的第3階段）：
第一和第二階段也是人們常說的淺睡眠階段；第三階段是慢波睡眠階段，也是人們常說的深睡眠階段。這三個階段又合稱非REM（快速動眼）睡眠，以對應於REM（快速動眼）睡眠階段。研究已知，人類的夢主要發生於REM睡眠階段。而且，這個睡眠階段的夢“真實”生動、畫面感強，還可以五彩斑斕，故事還可以帶有情節和細節，有的夢可以伴有強烈的情緒反應。雖然，非REM睡眠階段也可以發生很少零星的夢，但要呆板粗糙模糊的多。如果把REM睡眠階段的夢比喻成電影，那麼非REM睡眠階段的夢不過是散落的朦朧的照片。因此，我們在醒來感覺到“很真實”的夢，應該是REM睡眠階段的夢。絕大多數的夢沒有形成記憶，或很快被忘記關於夢，人們最為感慨的恐怕就是記不住，或者忘記——“中間醒來還記得清清楚楚，又迷糊了一小陣，就再也記不得了”。實際上，不記得或忘記才是人類打開夢的“正確姿勢”——一個人的一生約有6年的時間處在夢鄉，真正能記住的有多少？寥寥無幾。這是為什麼呢？這其實是一種再正常不過的現象——人類夢和記憶特性決定的。
雖然，關於記憶的確切神經機制還沒有透徹瞭解，但是，已知人類的記憶可以分為感覺性記憶（超短期），短期記憶（包括從記憶庫暫時調用的工作記憶），以及長期記憶。其中，人類腦一生所處理信息的龐大無法估量，最終能轉化成長期記憶被永久儲存（期間也發生丟失）於腦內的遠遠不及九牛一毛，其他的全部被丟棄在各個處理階段中。而夢則是神經記憶網絡一些原本不相干的內源性信息“不經意間”合成而來，非常類似於閃爍的霓虹燈，這種夢的信息僅僅一閃而過，絕大多數根本沒有被意識到，不會被注意到（睡眠中呢），因而更不會形成記憶，遑論是可以回憶的記憶。即使是極少數被意識到的，甚至形成短期記憶的，也很快會被遺忘掉。能轉化成長期記憶被記住，並可以回憶起的夢比鳳毛麟角還鳳毛麟角。為什麼有的夢能記住，有的記不住，有的很快被遺忘？
這首先主要取決於我們從哪一個睡眠階段醒來。如上所述，REM睡眠階段充滿了鮮活生動、色彩斑斕的夢。實驗室研究發現，如果將受試者在這個階段（腦電圖監測）喚醒，絕大多數人都會意識到自己在做夢，而且夢通常是生動的、帶有畫面細節的“真實”的夢。此時，如果不再在短時間內重新進入睡眠，很多夢都會被記得，甚至形成永久記憶可以被反覆回憶起來；尤其是帶有刺激性故事，強烈情緒反應的夢。相反，如果在非REM睡眠階段被喚醒，幾乎都不會有夢；即使有極少數朦朧的散夢，也不會形成印象，更不可能被記住。我們知道，一個人每晚約8個小時的自然睡眠可以分為多個約90分鐘的週期，每個週期包含上述幾個睡眠階段。
每個週期的睡眠階段通常的順序是第一、二、三階段睡眠漸次發生；然後從深睡眠進入淺睡眠再進入REM睡眠，或者從深睡眠直接進入REM睡眠。但是，每個週期包含的各個睡眠階段並不一致，通常在前半階段更多時間為深睡眠，幾乎沒有REM睡眠；後半階段則相反，更多的REM睡眠，少或缺乏深睡眠。因此，早晨我們有更大機會從REM睡眠中醒來，尤其是被驚醒時，比如依賴鬧鐘叫醒的人，往往更容易意識到做夢。而且，如果當時直接進入清醒狀態，不再入睡就會記住生動真實的夢。相反，如果在前半夜被意外叫醒，通常不會有夢。但是，我們從睡眠中覺醒的階段，往往是處在半睡眠的朦朧狀態。因此，即使有夢，或者記住了夢，這個過程中夢也會逐漸“褪色”
——真的可以從彩色夢變成黑白夢——這也是多數夢是黑白夢只有少數夢是彩色夢的原因。
同時，夢細節也會變得模糊，直到被整體忘記。很多時候，我們並不是一次就醒轉起床，而是極其短暫醒轉很快陷入一個短時間的淺睡眠。等再次醒來，剛才還清晰記住的夢早已被淡忘甚至完全失去印象。有時候，僅記得剛才醒轉時正在做夢，至於剛才還“清晰”記住了的夢的內容細節，卻怎麼都回憶不起來。這就是為什麼有的夢能記住，有的記不住，有的記住了很快被遺忘的原因。
