A melatonina é um hormônio encontrado em animais, plantas e micróbios. Nos animais, os níveis de melatonina têm um ciclo diário. Ela impulsiona os ritmos circadianos de várias funções biológicas.

A melatonina é produzida na glândula pineal que está fora da barreira hematoencefálica. Ela age como um hormônio, e é liberada no sangue.

A melatonina atua sobre os receptores de melatonina. Ela também atua diretamente porque é um poderoso antioxidante, que protege o DNA.

Os suplementos de melatonina para humanos podem ser dados. A Melatonina é classificada pela US Food and Drug Administration (FDA) como um suplemento dietético, não um medicamento. Um produto de melatonina de liberação temporária, apenas com prescrição médica, para pessoas com 55 anos ou mais foi aprovado para uso pela Agência Européia de Medicamentos em 2007, apesar de ter mostrado apenas pequenos efeitos, e na Austrália em 2009.