2011年使用的大多数褪黑激素是合成的，尽管有许多天然褪黑激素来源。这种激素产生于大脑中被称为松果体的部分。它也存在于其他白天活动的动物中，调节睡眠周期，使这些动物在夜间睡觉，白天清醒。褪黑素可以从这些动物的大脑中提取，并用于补充褪黑素。以植物为基础的替代品以天然的方式销售，尽管这些补充剂不含任何褪黑素。

褪黑素是在大脑中产生的，作为对昼夜自然循环的一种反应。在大多数人身上，自然产生的这种激素足以成功地开始睡眠周期，尽管褪黑激素水平在冬季和随着年龄的增长可能会下降。

白天醒着晚上睡觉的动物也会产生褪黑素来调节这个循环。褪黑素的唯一天然来源是这些动物的松果体，可以用于药物治疗。松果体深埋在牛、羊和其他白天活动的动物的大脑中，可以收获松果体并提取褪黑素。虽然动物的其余部分没有被浪费，但收获这个腺体并不是一个划算的过程。此外，在动物大脑中发现的病毒可导致人类疾病，因此从动物来源收集的天然褪黑激素不再被广泛使用。

如今，天然褪黑激素在世界大部分地区都不可用。将这种药物包装为天然药物的公司通常使用不含防腐剂、染料或添加剂的合成褪黑素。这种类型的褪黑素是在实验室中制造的，不是从天然来源获得的。

除了真正的褪黑素，还有许多草药替代品有时被标记为天然褪黑素。草科植物提取物用于某些药物，而不是动物褪黑素。这些提取物通常被标记为“禾本科”，这是发现这些草的植物科。

合成的和天然的褪黑素经常被睡眠困难的人使用。它可以帮助那些有长期睡眠问题的人更快地克服时差。随着年龄的增长，松果体中褪黑素的生成减少，人们可以用褪黑素药丸补充这种激素的自然供应。