As pessoas usam melatonina para ajustar o relógio interno do corpo. Ele é usado para descompensação horária (jet lag), para ajustar os ciclos de sono-vigília em pessoas cujo horário de trabalho diário muda (desordem do turno-trabalho) e para ajudar as pessoas cegas a estabelecer um ciclo diurno e noturno. A melatonina também é usada para incapacidade de adormecer (insônia); síndrome da fase do sono atrasada (DSPS); transtorno rápido do comportamento do sono do movimento dos olhos (RBD); insônia associada ao transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH); insônia devido a certos medicamentos de alta pressão arterial chamados beta-bloqueadores; e problemas de sono em crianças com distúrbios do desenvolvimento, incluindo autismo, paralisia cerebral e deficiência intelectual. Também é usado como auxiliar do sono após a interrupção do uso de medicamentos benzodiazepínicas e para reduzir os efeitos colaterais de parar de fumar. Algumas pessoas usam melatonina para a doença de Alzheimer ou perda de memória (demência), transtorno bipolar, doença pulmonar chamada doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), insônia causada por medicamentos beta-bloqueadoras, endometriose, zumbido nos ouvidos, depressão ou transtorno afetivo sazonal ( SAD), deficiência mental leve, doença hepática não alcoólica, síndrome de fadiga crônica (CFS), fibromialgia, síndrome das pernas inquietas, doença inflamatória chamada sarcoidose, esquizofrenia, enxaqueca e outras dores de cabeça, perda de visão relacionada à idade, hiperplasia prostática benigna (HBP) síndrome do intestino irritável (IBS), perda óssea (osteoporose), distúrbio do movimento chamado discinesia tardia (TD), doença de refluxo gastroesofágico, Helicobacter pylori (H. pylori), desempenho do exercício, infertilidade, epilepsia, envelhecimento, menopausa, síndrome metabólica, para recuperação após a cirurgia, agitação causada por anestesia, estresse, transtorno de movimento involuntário (discinesia tardia), mudanças na frequência cardíaca quando você troca de posição deitado para uma posição vertical (síndrome da taquicardia postural), delírio, incapacidade de controlar a micção, dor no maxilar, doença inflamatória intestinal (colite ulcerativa) e controle de natalidade.