1. Predpokladá sa, že hormón sprostredkuje fotoperiodicitu u cicavcov. Inhibuje cerebelárnu syntetázu oxidu dusnatého
2. Melatonín môže byť použitý pri indukcii spánku, upravuje cirkadiánny rytmus, antioxidant, lapač voľných radikálov
3. Imunostimulant; ligand melatonínového receptora
4. Melatonín má komplexné účinky na apoptotické dráhy, inhibuje apoptózu v imunitných bunkách a neurónoch, ale zvyšuje apoptickú bunkovú smrť rakovinových buniek. Inhibuje proliferáciu/metastázu buniek rakoviny prsníka inhibíciou účinku estrogénového receptora.