Высокоамплитудные медленные волны называются дельта-волнами. Когда по крайней мере 20 процентов периода будет заполнено дельта-волнами (1–2 гц), отмечается начало фазы 3. Эта медленноволновая активность обычно нарастает до тех пор, пока не возобладает в вашей ЭЭГ. Когда дельта-волны займут 50 процентов в периоде на вашей ЭЭГ, фаза 3 перейдет в фазу 4, глубокий сон. Фазы 3 и 4 обычно объединяются под общим названием «дельта-сон». Во время дельта-сна ЭОГ не регистрирует движений глаз; мышечный тонус бывает обычно низким, хотя может быть и сравнительно высоким (в тех случаях, когда спящий говорит или ходит в своем сновидении). Воспоминания, остающиеся от проявлений мозговой активности дельта-сна, обычно бывают скудными, отрывочными и больше напоминают размышления, чем грезы.