1. Postuluje się, że hormon pośredniczy w fotoperiodyczności u ssaków. Hamuje móżdżkową syntetazę tlenku azotu
2. Melatoninę można stosować na usypianie, modyfikuje rytm dobowy, działa antyoksydacyjnie i zmiata wolne rodniki
3. Środek immunostymulujący; Ligand receptora melatoniny
4. Melatonina ma złożony wpływ na szlaki apoptozy, hamując apoptozę w komórkach odpornościowych i neuronach, ale zwiększając apoptotyczną śmierć komórek nowotworowych. Hamuje proliferację/przerzuty komórek raka piersi poprzez hamowanie działania receptora estrogenowego.