Melatonin ist ein Hormon, das in Tieren, Pflanzen und Mikroben vorkommt. Bei Tieren hat der Melatoninspiegel einen täglichen Zyklus. Es steuert die zirkadianen Rhythmen verschiedener biologischer Funktionen.

Melatonin wird in der Zirbeldrüse produziert, die sich außerhalb der Blut-Hirn-Schranke befindet. Es wirkt wie ein Hormon und wird in das Blut abgegeben.

Melatonin wirkt auf Melatonin-Rezeptoren. Es wirkt auch direkt, weil es ein starkes Antioxidans ist, das die DNA schützt.

Melatoninzusätze für Menschen können verabreicht werden. Melatonin wird von der US Food and Drug Administration (FDA) als Nahrungsergänzungsmittel und nicht als Medikament eingestuft. Ein rezeptpflichtiges Melatonin-Produkt mit zeitlich begrenzter Freisetzung für Menschen ab 55 Jahren wurde 2007 von der Europäischen Arzneimittelagentur zur Verwendung zugelassen, obwohl es nur geringe Wirkungen gezeigt hat, und in Australien 2009.