Khi chúng ta chuyển đổi giấc ngủ từ giai đoạn 1 sang giai đoạn 2, một số thay đổi xảy ra trên điện não đồ báo hiệu độ sâu ngày càng tăng của giấc ngủ. Hai dấu hiệu nổi bật của giấc ngủ giai đoạn 2 là phức hợp K và trục quay giấc ngủ. K phức hợp là những sóng lớn nổi bật so với nền và thường xảy ra để phản ứng với các kích thích từ môi trường như âm thanh trong phòng ngủ. Các trục quay trong giấc ngủ là những đợt hoạt động nhanh ngắn xuất hiện giống như hình dạng của một con mắt khi chúng tăng nhanh về biên độ và sau đó phân rã nhanh chóng.