慢波睡眠和快波睡眠属于正常睡眠的两个时相，在整个睡眠周期中，一般二者可以相互转化。二者的主要区别在于脑电图特征不同、神经活动不同、生理意义不同，以及在睡眠周期中所占时间不同等。
1、脑电图特征不同：慢波睡眠的脑电图通常呈现高振幅、低频率的同步化慢波，而快波睡眠则通常呈现去同步化的快波；
2、神经活动不同：在慢波睡眠过程中，主要以副交感神经兴奋为主，可能会导致机体出现血压下降、心率减慢、呼吸频率下降，以及肌张力下降的情况，但胃液分泌以及发汗的功能有所增强，而且生长激素的分泌量也有所增多。而在快波睡眠过程中，主要以交感神经兴奋为主，可能会导致心率加快、血压升高、呼吸频率加快而不规则，容易诱发哮喘、心绞痛等疾病的发作，还会导致部分肌肉抽动、眼球快速运动，以及脑部活动增强，有做梦的情况发生；
3、生理意义不同：慢波睡眠主要有利于身体的生长、体力恢复以及消除疲劳等，而快波睡眠主要有利于机体精力的恢复，以及学习能力的增强；
4、在睡眠周期中所占时间不同：慢波睡眠在睡眠周期中大约占70%-80%，而快波睡眠仅占20%-30%。