Der Schlafpuls sollte im Wachzustand im Allgemeinen etwas niedriger sein als der normale Ruhepuls, da sich der Körper im Schlaf typischerweise sehr tief entspannt. Wenn eine Person einschläft, verlangsamt sich die Herzfrequenz, und Studien deuten darauf hin, dass dieser Prozess beginnen kann, sobald eine Person weiß, dass sie sich auf den Schlaf vorbereitet. Wenn sich der Körper in einen Tiefschlafzustand entspannt, kann die Körperkerntemperatur sinken und der Stoffwechsel verlangsamt sich normalerweise zusätzlich zur Herzfrequenz. Körperliche Fitness, Alter und aktuelle Stresslevel können alle die Schlafherzfrequenz beeinflussen. Die meisten Experten glauben jedoch, dass der normale Puls im Schlaf acht bis zehn Prozent niedriger sein sollte als der normale Ruhepuls im Wachzustand. Ein Schlafpuls, der im Wachzustand nicht mindestens acht Prozent unter dem normalen Ruhepuls liegt, könnte ein Gefahrenzeichen sein.
Es gibt mindestens fünf Schlafphasen, und die Schlafherzfrequenz kann in jeder Schlafphase variieren. Die ersten vier Schlafstadien, die im Allgemeinen als Schlafstadien eins bis vier kategorisiert werden, treten auf, wenn sich der Körper immer tiefer entspannt. Dieser Prozess der physiologischen Entspannung macht etwa 80 Prozent der Schlafzeit der meisten Menschen aus. Die Herzfrequenz beginnt sich normalerweise zu verlangsamen, wenn die erste Schlafphase beginnt, und verlangsamt sich weiter, wenn sich der Körper weiter entspannt.
Die Herzfrequenz kann während des REM-Schlafs, der fünften Schlafphase, in der normalerweise geträumt wird, stark variieren. Rapid Eye Movement (REM), Schlaf, wird so genannt, weil die Augenbewegungen der schlafenden Person normalerweise für jeden Beobachter sichtbar sind. Physiologische Zustände können während des REM-Schlafs stark variieren, möglicherweise abhängig von den emotionalen Reaktionen des Schlafenden auf seine Träume. Die Herzfrequenz kann während des REM-Schlafs erheblich ansteigen und im Wachzustand sogar den normalen Ruhepuls übersteigen. Auch die Atemfrequenz kann ansteigen und andere physiologische Funktionen, wie z. B. Schwitzen, können auftreten.
Einige Hinweise deuten darauf hin, dass die Herzfrequenz während des Schlafs ein guter Hinweis auf die mögliche Sterblichkeit in den nächsten sieben Lebensjahren des Schläfers sein kann. Eine israelische Studie legt nahe, dass Menschen, die im Schlaf keine mindestens acht bis zehn Prozent niedrigere Herzfrequenz erfahren, innerhalb der nächsten sieben Jahre ihres Lebens bis zu zweieinhalb Mal häufiger sterben werden. Die Studie schien auch darauf hinzudeuten, dass Menschen mit chronischen Gesundheitszuständen wie Diabetes, Bluthochdruck und Fettleibigkeit wahrscheinlich am wahrscheinlichsten die geringste Verringerung der Herzfrequenz im Schlaf erfahren.