A melatonina tem propriedades antienvelhecimento. Por exemplo, atua como um antioxidante, neutralizando os radicais oxidativos nocivos e é capaz de ativar certas enzimas antioxidantes. A produção de melatonina diminui gradualmente com a idade e sua perda está associada a várias doenças relacionadas à idade. A melatonina também desempenha um papel na modulação de certas funções do sistema imunológico.
A melatonina sintética está disponível em forma de pílula e pode ser usada para tratar a insônia e outros distúrbios do sono, para ajustar horários de sono após o jet lag ou outras interrupções importantes, e para ajudar pessoas cegas a estabelecer ciclos noturnos e diurnos. Suplementos de melatonina também podem ajudar a baixar a pressão arterial e ajudar na retirada de benzodiazepínicos, embora sejam necessárias mais pesquisas.