褪黑素是一种体内产生的激素，用于调节睡眠习惯。褪黑素的含量取决于睡眠时的环境。褪黑素的好处包括决定新陈代谢率，调节昼夜节律和睡眠模式，使身体得到充分休息。补充褪黑素有助于缓解时差反应、睡眠延迟综合征和失眠。

褪黑素水平随着年龄的增长而下降的理论被用来解释许多老年人经历的睡眠困难。这一理论导致了褪黑素补充剂作为睡眠辅助剂的流行。一些人也会经历一些睡眠障碍，如时差、睡眠延迟综合征和失眠。

视交叉上核（supra-chiasmatic nucleus，简称SCN）是大脑中设定人体昼夜节律的一组神经。昼夜节律调节包括睡眠在内的多种身体功能。当一个人穿越时区时，会发生昼夜节律紊乱，导致时差。褪黑素补充剂有助于提高白天的警觉性，减少入睡所需的时间。褪黑素对时差症状的好处在第一天出行时在睡前服用补充剂时最为明显。。

另一种昼夜节律紊乱是延迟睡眠期综合征。这种情况发生在那些直到深夜才入睡的人身上。这些人也发现早上很难自然醒来。褪黑素对这种综合征的益处可能会建立一个规律的睡眠和醒来周期。

老年人被认为更容易失眠，尽管这种睡眠障碍也可能发生在年轻人身上。如果在睡前30分钟到两小时之间服用褪黑素，入睡所需的时间可能会减少。入睡时间缩短，但没有证据证明褪黑素有助于保持睡眠。

褪黑素不仅限于调节睡眠习惯。褪黑素的健康益处可以增强免疫系统，作为一种抗氧化剂对抗自由基。褪黑素补充剂的强大抗氧化性能与维生素E或β-胡萝卜素一样有效。研究还表明，褪黑素的益处可能有助于降低中风或癌症的风险。褪黑素水平低与前列腺癌、乳腺癌和肝癌有关。

褪黑素补充剂的抗炎作用也可以治疗偏头痛。褪黑素的益处也可能有助于治疗帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等神经疾病。研究表明，一些服用褪黑素补充剂的阿尔茨海默氏症患者在夜间的焦虑和困惑较少。