Найчастіше препарати мелатоніну використовують для лікування різних порушень сну. Проведені дослідження доводять ефективність мелатоніну при гострому безсонні: зменшується час засинання, покращується якість нічного сну та його тривалість.
Імовірно, мелатонін регулює імунну функцію, впливаючи на імунно-опіоїдну мережу та регулюючи рівні внутрішньоклітинного глутатіону. Мелатонін має потенційну терапевтичну цінність для посилення імунної функції у людей похилого віку та пацієнтів з ослабленим імунітетом.
Мабуть, кожна людина іноді має проблеми зі сном. Це може статися через роботу в нічний час, через зміну часових поясів та з інших причин. Тому для нормалізації нічного сну застосовують спеціальні пігулки з мелатоніном.
Найпереконливіші докази ефективності мелатоніну пов'язані з порушеннями сну у сліпих людей, а також у тих, у кого є проблеми із засипанням та порушенням циклу сну та неспання.