Melatonina często nazywana jest także jako „hormon ciemności” lub „hormon snu”. Produkowana jest głównie w szyszynce, czyli gruczole znajdującym się w głębi mózgu, a zwiększone stężenie osiąga wraz z upływem dnia – im później, tym większy poziom melatoniny w organizmie. Najwyższe stężenie melatoniny osiągane jest w nocy, najczęściej od północy do 3 nad ranem.
Dodatkowo melatonina „reaguje” na porę roku, ze względu na długość oświetlenia. Melatonina jest najważniejsza w regulowaniu ludzkiego zegara biologicznego. To jej aktualny poziom w organizmie wpływa na poczucie senności. Co ciekawe, melatonina jest także wytwarzana w oczach (w siatkówce oka) oraz w szpiku i jelitach, niezależnie od pory dnia. Melatonina w układzie pokarmowym kieruje ruchami jelit.