Nello "stadio 2" è presente un’attività di fondo di tensione relativamente bassa, con frequenza variabile ma vicina alle onde theta (3–7 Hz). Lo stadio 2 è caratterizzato dalla presenza di due componenti, i cosiddetti complessi K e i fusi del sonno (o "spindles"). Questi ultimi di provenienza talamica, mancano nell'insonnia familiare letale, malattia mortale per la privazione del sonno.