A melatonina é um neuro-hormônio produzida na glândula pineal. Sua produção é ativada pelo SCN e inibida pela luz, ela transmite a mensagem de escuridão para o relógio circadiano, com isso induz funções fisiológicas do estado noturno, onde a principal função é promover o sono, além de outras funções como pressão sanguínea.
No entanto, vários estudos também demonstram a síntese de melatonina extrapineal em outros órgãos e sistemas, como trato gastrointestinal, coração, fígado, placenta, rins, ovários, linfócitos, macrófagos, retina e pele.
A melatonina é um importante hormônio imunomodulador, que desempenha um papel de destaque em inúmeros distúrbios, tais como infecções, autoimunidade e imunossenescência, se mostrando importante no combate a infecções bacterianas e virais.