La Melatonina (N-acetil-5-metossitriptamina) è un ormone prodotto dall'epifisi o ghiandola pineale, posta alla base del cervello; viene rilasciato prevalentemente nelle ore notturne. La produzione dell'ormone è massima nella prima infanzia, rallenta dopo i 20 anni e comincia a decrescere dai 45 anni in poi sino a scomparire quasi del tutto in tarda età. La sua secrezione segue un ritmo circadiano: inizia verso sera, raggiunge il culmine durante la notte, scende al minimo la mattina e rimane molto bassa per tutto il giorno. In condizioni di oscurità, quando le cellule nervose della retina non vengono stimolate dalla luce, l'ipotalamo stimola l'epifisi a produrre Melatonina. La somministrazione esogena di Melatonina può essere sfruttata per garantire un buon riposo notturno, dal momento che regola il ritmo sonno-veglia. Sembra che possa proteggere dallo stress e dalla depressione. La Melatonina protegge la ghiandola pineale dall'invecchiamento, avendo una potente azione antinvecchiamento sulla ghiandola stessa. In caso di somministrazione di Melatonina dall'esterno, la ghiandola pineale invecchia meno rapidamente, rallentando quindi il processo d'invecchiamento generale dell'organismo, i processi di degradazione dei tessuti e le degenerazioni fisiche e mentali della vecchiaia. La Melatonina riduce i radicali liberi meglio di altri antiossidanti. Ha un potere doppio rispetto alla Vitamina E e cinque volte superiore al glutatione. La Melatonina, essendo solubile sia in acqua che nei grassi, può agire contro i radicali liberi in ogni ambiente. Se il livello di Melatonina nell'organismo è basso, la somministrazione esogena compensa la carenza; se invece il livello endogeno (già presente nell'organismo) risulta elevato, la somministrazione ulteriore di Melatonina non ha alcun effetto, in quanto l'organismo trattiene la dose necessaria, eliminando il resto con le urine.