Мелатонин — бұл ұйқы гормоны, ол қараңғыда түзіледі және ұйқы мен сергектікке байланысты тәуліктік биоритмдерді (циркадтық ырғақтарды) реттеуге жауап береді.

Мелатонин деңгейі күн батқаннан кейін жоғарылап, плазмада түнгі уақытта ең жоғарғы мәнге жетеді (200 мг/мл-ге дейін). Жарқын жарық әсерінен оның концентрациясы күрт төмендейді (20–40 пг/мл), сондықтан оны «қараңғылық гормоны» деп те атайды.

Қандағы мелатонин деңгейі 3 айға дейінгі балаларда өте төмен, ал тәуліктік ырғақ шамамен 3 жасқа қарай тұрақтанады. Бұл гормонның түнгі шыңдық концентрациясы 4–7 жас аралығында ең жоғары болып, жыныстық жетілу кезінде және жастың ұлғаюымен төмендейді.

Мелатониннің маңызды функцияларының бірі — оның антиоксиданттық қасиеттері және ағзада, соның ішінде орталық жүйке жүйесінде және асқазан-ішек жолында, ықтимал қорғаныштық рөлі.

Мелатонин деңгейін талдау ұйқының бұзылуларын анықтауға көмектеседі.