Fala delta to rodzaj fali mózgowej obserwowanej podczas snu Etapu Trzeciego, znanego również jako sen wolnofalowy lub głęboki sen. Uważa się, że ten etap snu jest ważny dla funkcjonowania fizjologicznego. Badania wykazały na przykład, że po deprywacji snu ludzie doświadczają więcej snu w Etapie Trzecim, tak jakby ich mózgi starały się nadrobić ten okres. Ludzie są również bardzo zdezorientowani, gdy budzą się z tego etapu snu, co wskazuje, że świadomość była bardzo daleko od świata jawy.
Podobnie jak inne fale mózgowe, falę delta można zidentyfikować na elektroencefalogramie, w którym aktywność elektryczna mózgu jest rejestrowana za pomocą czujników na skórze głowy. Fale delta charakteryzują się wysoką amplitudą i niską częstotliwością, znacznie różniąc się wyglądem od innych fal mózgowych, takich jak fale gamma. Fala delta ma amplitudę od jednego do czterech herców i częstotliwość, która występuje około sześć razy na sekundę.
U zdrowych ludzi fale delta nie są obserwowane w przebudzonym mózgu. Jednak osoby odurzone niektórymi substancjami lub w stanie delirium mogą wykazywać aktywność fal delta nawet wtedy, gdy nie śpią, a niektóre rodzaje chorób psychicznych charakteryzują się również obecnością fal delta w mózgu w stanie czuwania. Dorośli z demencją mogą wykazywać aktywność fal delta również podczas ich czuwania, jak wykazano w badaniach mózgu na tych osobach.
Podczas snu aktywność fal delta występuje podczas snu bez szybkich ruchów gałek ocznych (REM). Mówi się, że ludzie śpią głęboko lub wolnofalowo, gdy co najmniej 20% aktywności mózgu składa się z fal delta. W tym stanie poziom bodźców sensorycznych potrzebnych do pobudzenia śpiącego jest bardzo wysoki. Lekki dotyk lub ciche dźwięki mogą nie zdołać obudzić kogoś, ponieważ ludzie zazwyczaj potrzebują głośnych dźwięków, jasnego światła lub mocnego dotyku, takiego jak potrząsanie. Po podnieceniu śpiący często wydaje się oszołomiony i zdezorientowany.
Osobom, które mają problemy ze snem, można polecić udział w badaniu snu, w którym aktywność mózgu i inne procesy fizjologiczne są monitorowane przez noc w laboratorium snu. Podczas badania pacjent nosi sprzęt, który rejestruje procesy fizjologiczne i przekazuje wyniki do stacji monitorującej. Patrząc na takie rzeczy, jak aktywność mózgu, częstość oddechów i tętno, lekarz może zbadać, dlaczego pacjent ma problemy ze snem i wydać zalecenia, które pomogą mu lepiej spać.