멜라토닌은 사람이 노출되는 빛의 양에 따라 생성된다. 어두울 때 더 많은 멜라토닌을 방출하는데 이 것이 우리를 잠들게 하는 역할을 한다. 반대로 과도한 빛에 노출되면 합성이 중단된다. 송과체가 빛에 의해 분비 조절이 되므로 인체의 제 3의 눈이라 불리운다. 쥐를 통한 연구에서 송과체가 뼈 대사에 영향을 주는 것으로 밝혀졌는데 멜라토닌이 골량을 증가시키는데 도움이 되며 폐경기 골다공증을 예방하는데 사용될 수 있다고 하였다.
수면과 정신건강은 밀접한 관계가 있다. 계절성 정동장애는 빛의 수준이 낮을 때 우울증이 발생하는 질환인데 이것은 멜라토닌 분비의 변화와 연관성이 있다. 또한 멜라토닌은 난소와 고환의 발달에 필수적인 역할을 하고 월경 주기와 같은 기능을 조절하는 호르몬을 분비하는 뇌하수체에 영향을 미칠 수도 있다. 나이가 들면서 멜라토닌의 분비는 낮아져 잠을 덜 자는 경향이 생기는데 수면부족 상태가 오랫동안 지속되면 인지기능과 면역력이 감소하여 각종 질환이 발생할 수 있다. 알츠하이머 치매 환자들에서도 멜라토닌이 현저히 낮아지는데 멜라토닌의 강력한 항산화 및 항염증 효과로 복용 후 증상을 호전시킬 수 있는 연구결과가 있다.
한 연구에서 아침에 밝은 빛에 2주간 노출된 남성의 테스토스테론의 수치가 증가하여 성욕이 증가하는데 도움을 줄 수 있다고 하였다. 사실 봄과 여름에 남성의 성기능이 증가하는 것도 빛의 양과 관련이 있다. 남성의 1/4 정도가 낮은 성욕을 가지고 있는 것으로 추정되는데 이를 치료하는 방법으로 광선 요법이 이용되고 있다.
멜라토닌은 의약품으로 출시되어 사용되고 있는데 과다복용하는 경우 실제로 더 깨어 있게 할 수 있어 원래 의도한 것과 반대의 작용을 할 수도 있으며, 두통, 현기증, 배탈, 설사, 불안증도 생길 수 있으므로 멜라토닌을 사용하기 전에 의사와 상담을 하는 것을 추천한다. 특히 고혈압 치료제는 멜라토닌 생성을 감소시킬 수 있는데 이 때 멜라토닌을 복용하는 경우 예상치 못한 혈압의 변화를 일으킬 수 있으니 주의해야 한다.
빛은 우리가 살아가는데 꼭 필요한 중요한 요소이지만 정상적인 멜라토닌을 우리 뇌에서 만들기 위해서는 잠을 잘 때 만큼은 침실을 최대한 어둡게 유지하는 것이 좋다. 침실에서의 스마트폰을 보다가 자려는 사람들은 수면부족에 시달릴 수 있는 이유도 멜라토닌에 있다.