Melatonin ist das Schlafhormon und für die Steuerung des menschlichen Tag-Nacht-Rhythmus zuständig. Es wird in der Zirbeldrüse im Gehirn, aber auch etwa im Verdauungstrakt, aus dem Wohlfühlhormon Serotonin hergestellt.

Bei Dunkelheit wird Melatonin in der Zirbeldrüse ausgeschüttet, wodurch Müdigkeit eintritt. Der Melatoninspiegel steigt automatisch bei Dämmerung an, seinen Höhepunkt erreicht er zwischen Mitternacht und 2 Uhr in der Früh mit der Tiefschlafphase. Am Morgen wird die Produktion wiederum durch Licht gehemmt, dadurch fällt der Melatoninspiegel und die Aufwachphase startet.

Melatonin reguliert außerdem zum Beispiel die Nierenfunktion und den Blutdruck. Das Hormon wirkt antioxidativ, d.h. es fängt freie Radikale, die sonst die Zellen schädigen können.

Speziell im Winter kann der Melatonin-Haushalt durcheinander geraten, da der Hormonspiegel durch weniger Tageslicht auch untertags recht hoch bleibt. Das kann Schlafstörungen über starker Müdigkeit bis hin zu Depressionen verursachen. Um dem vorzubeugen, empfiehlt es sich, das vorhandene Tageslicht für Spaziergänge zu nutzen; bei starken Symptomen kann eine Lichttherapie angewandt werden.

Die Schlafqualität kann mit Hilfe der REM-Phasen (Rapid Eye Movement) und dem Prozentsatz der Tiefschlafphasen gemessen werden - ausreichende REM-Phasen zeigen einen positiven Effekt auf die Hirnfunktion, den Stoffwechsel und das Immunsystem. Entsteht ein Schlafmangel, so gelangt weniger Glukose in das Gehirn, was Denk- und Entscheidungsprozesse sowie soziale Interaktionen beeinflusst.

Zu den Berufsgruppen, die prädestiniert für einen unregelmäßigen Schlafrhythmus sind, gehören Krankenschwestern, Ärzte, Piloten, Polizisten oder Taxifahrer. Für jene Personen kann die Einnahme von Melatonin zusätzlich hilfreich sein, um das Einschlafen zu beschleunigen und Schlafprobleme zu beseitigen.