Ebenso wie DHEA (Dehydroepiandrosteron) zeigt das Pinealhormon Melatonin einen charakteristischen Altersgang mit den höchsten Nachtwerten etwa drei Monate nach der Geburt, gefolgt von einem steilen Abfall um etwa 80 Prozent bis zum Ende der Pubertät und einem weiteren im Erwachsenenalter. Melatonin wird fast ausschließlich während der Nacht produziert, Licht hemmt seine Produktion. Seine Synthese ist durch einen langsamen Anstieg mit Spitzenwerten etwa ein bis drei Stunden nach Mitternacht und einem danach wieder einsetzenden Abfall gekennzeichnet.

Die zirkadianen Verläufe von Melatonin und anderen Hormonen (Prolaktin, LH), hängen zusammen. Die Einnahme von Melatonin wird als chronobiotisches Nahrungsergänzungsmittel gerade bei depressiven Patienten vielfach propagiert.

Da Melatonin ausschließlich während des Schlafes sezerniert wird, wurde spekuliert, ob das Hormon den Schlaf steuert. Ebenso wird diskutiert, ob der altersbedingte Melatoninabfall zu Schlafstörungen führt. Untersuchungen an alten Männern zeigen, dass abendliche Melatoningaben die Zeit bis zum Einschlafen erheblich verkürzen und die Schlafdauer verlängern, ohne die Schlafarchitektur zu verändern.

Insbesondere werden dem Hormon günstige Effekte auf die Überwindung des „jet- lag" zugesprochen. Eine Melatonineinnahme zur falschen Tageszeit kann wegen der schlafinduzierenden Wirkung fatale Folgen haben. Daher sollte die Einnahme nur unter ärztlicher Betreuung erfolgen.

Melatonin bleibt in der Depressionsforschung eine interessante Substanz. Von einer unkritischen und längerfristigen Einnahme ist jedoch abzuraten. Einen nachgewiesenen Effekt in der Depressionsbehandlung gibt es bisher nicht. Das Nebenwirkungsprofil ist ebenfalls noch nicht sicher beurteilbar.