Melatonina jest hormonem wytwarzanym głównie przez szyszynkę. Jej synteza jest zależna od pory dnia, a dokładnie od natężeniem światła (zależność odwrotnie proporcjonalna). Światło jest „inhibitorem” melatoniny, o czym świadczy zmiana jej wytwarzania w zależności od długości dnia (większe wytwarzanie zimą w porównaniu z okresem letnim), a także hamujący wpływ sztucznego oświetlenia. Małe ilości tego hormonu produkowane są także przez siatkówkę i komórki układu pokarmowego. Ilość zmniejsza się u ludzi w wieku podeszłym (w związku ze zwapnieniem szyszynki).