พบว่าผู้ที่มีปัญหาในการนอนหลับหลายคนมีระดับเมลาโทนินต่ำ (ไฟล์รูปภาพ) ด้วยความชุกของปัญหาการนอนหลับที่เพิ่มขึ้น เมลาโทนินจึงได้รับความนิยม เมลาโทนินเป็นฮอร์โมนที่ควบคุมจังหวะการทำงานของร่างกาย ซึ่งเป็นระบบภายในที่ควบคุมการนอนหลับและความตื่นตัว การผลิตและการปล่อยเมลาโทนินถูกควบคุมโดยความมืดและถูกบดบังด้วยแสง ระดับเมลาโทนินในเลือดสูงสุดก่อนนอน
พบว่าผู้ที่มีปัญหาในการนอนหลับหลายคนมีระดับเมลาโทนินต่ำ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเมลาโทนินจึงได้รับความนิยมในหมู่ผู้ที่เป็นโรคนอนไม่หลับ การวิจัยเกี่ยวกับผู้สูงอายุชี้ให้เห็นว่าการรับประทานเมลาโทนินครึ่งชั่วโมงก่อนเวลานอนอาจลดระยะเวลาที่ต้องนอนหลับได้
เมลาโทนินถูกแยกออกเป็นครั้งแรกในปี 2502 โดยดร. เลอร์เนอร์ แพทย์ผิวหนังที่ใช้เมลาโทนินกับตัวเขาเอง และเป็นคนแรกที่รายงานคุณสมบัติในการสะกดจิต หลายคนใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารของเมลาโทนินเพื่อต่อสู้กับอาการเจ็ทแล็กในทุกวันนี้ จากการศึกษาพบว่าการใช้เมลาโทนินในวันเดินทางและอีกไม่กี่วันต่อมาช่วยให้ฟื้นตัวจากรูปแบบการนอนที่ถูกรบกวนระหว่างการเดินทาง แต่ถ้าผิดจังหวะ การปรับอาจแย่ลง การศึกษาจำนวนมากพบประโยชน์ของเมลาโทนินในการจัดการความผิดปกติของการนอนหลับในหมู่พนักงานกะกลางคืน อย่างไรก็ตาม การศึกษามีขนาดเล็ก ขัดแย้ง และหลักฐานไม่สามารถสรุปได้
เมลาโทนินยังช่วยปลดปล่อยฮอร์โมนการเจริญพันธุ์ของเพศหญิงและกำหนดระยะเวลาของรอบประจำเดือนและวัยหมดประจำเดือน มีการใช้เพื่อรักษาความผิดปกติของประจำเดือนเช่นกลุ่มอาการรังไข่มีถุงน้ำหลายใบ (PCOS) และการร้องเรียนในวัยหมดประจำเดือน มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพด้วย นอกจากนี้ยังใช้รักษาโรคข้ออักเสบ ไมเกรน ปวดศีรษะ ความเครียด วิตกกังวล โรคหัวใจ โรคพิษสุราเรื้อรัง และมะเร็ง มีรายงานว่ามีประโยชน์ในการต่อสู้กับโรคติดเชื้อ ซึ่งรวมถึงการติดเชื้อไวรัส เอชไอวี และแบคทีเรีย
การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน Journal of Clinical Oncology ในปี 2545 ได้เน้นย้ำถึงศักยภาพของการใช้เมลาโทนินในการรักษามะเร็ง ดูเหมือนว่าช่วยปกป้องเซลล์ที่มีสุขภาพดีจากความเป็นพิษที่เกิดจากรังสีและความเป็นพิษที่เกิดจากยาเคมีบำบัด
อาหารที่อุดมด้วยเมลาโทนิน ได้แก่ เชอร์รี่ กล้วย มะเขือเทศ ทับทิม หน่อไม้ฝรั่ง มะกอก น้ำมันมะกอก องุ่น ไวน์ บร็อคโคลี่ แตงกวา ข้าวโพด ข้าว ข้าวบาร์เลย์ และข้าวโอ๊ต ข่าวดีก็คือ ร่างกายสามารถกระตุ้นร่างกายโดยธรรมชาติด้วยการออกกำลังกาย โยคะ และการทำสมาธิเป็นประจำ
ข้อเสียของการใช้เมลาโทนินอาจทำให้ง่วงนอนได้ในวันรุ่งขึ้น การใช้เป็นประจำอาจทำให้คุณพึ่งพาและขยายอาการนอนไม่หลับและรบกวนการสังเคราะห์ตามธรรมชาติโดยร่างกายโดยการทำให้ต่อมไวต่อความรู้สึก ซึ่งอาจนำไปสู่การอักเสบที่เพิ่มขึ้นได้ ควรใช้แทนยานอนหลับด้วยความรู้ของแพทย์