A melatonina tem um papel na insónia. A melatonina pode ser usada para tratar insónia ligeira. Isto porque a melatonina é uma hormona fisiológica já presente no corpo, a sua secreção está directamente relacionada com o ritmo circadiano do corpo e pode melhorar a qualidade do sono, reduzindo o número de despertares durante o sono e prolongando as fases do sono profundo. Pode ter uma diminuição do limiar de vigília ao acordar de manhã e pode ajudar a regular os ritmos do sono, especialmente para pacientes com insónia do jet lag. Recomenda-se a utilização de melatonina sob supervisão médica quando a ingerir para prevenir outros efeitos secundários em caso de overdose. É importante notar que a melatonina só é eficaz para insónia ligeira e não é eficaz para insónia moderada e grave, o que requer consulta a um hospital, neurologista ou psiquiatra regular para um exame e administração completa de comprimidos para dormir ansiolíticos, antidepressivos ou benzodiazepínicos ou não-benzodiazepínicos.