Regulacja rytmu dobowego: synchronizuje zegar biologiczny i indukuje sen. Wykazano, że wpływa na dłuższy czas trwania snu, obniżeniem nocnej aktywności oraz większe wypoczęcie po przebudzeniu. Bierze udział także w wielu procesach fizjologicznych układu immunologicznego czy hematopoezy. [1,2] Melatonina skraca też czas potrzebny na zaśnięcie, co może być korzystne przy przesunięciu czasowym (jet lag). [3]