La mélatonine (N-acétyl-5- méthoxytryptamine) est une hormone sécrétée principalement par la glande pinéale ou épiphyse et également produite, mais en beaucoup plus faible quantité, par la rétine. Sa synthèse est réalisée à partir du tryptophane, les deux enzymes clés de cette synthèse étant la N-acétyl-transférase (NAT) et la 5-hydroxy-indole-O-méthyltransférase (5-HIOMT). Le rythme circadien de la mélatonine est similaire chez l'homme et dans toutes les espèces expérimentales étudiées à ce jour, avec des taux nocturnes 3 à 10 fois plus importants que le jour. Sa sécrétion et sa libération dépendent d'un grand nombre de facteurs exogènes et endogènes, par exemple l'âge, le sexe, le stade pubertaire de développement, le cycle menstruel, les médicaments et les saisons. La lumière est un régulateur fondamental de la sécrétion de mélatonine qui intervient par voie rétino-hypothalamique. La mélatonine est considérée comme un transducteur du signal lumineux donnant l'indication à l'organisme des jours courts et des jours longs (durée du jour et de la nuit). C'est le «donneur de temps» dont se sert l'organisme et qui lui permet de vivre en harmonie avec son environnement.