La mélatonine est une hormone aminée principalement produite par la glande pinéale des mammifères et des humains. La glande pinéale humaine est un tissu granuleux attaché à la paroi postérieure du troisième ventricule. Il a également été rapporté que la rétine et les glandes lacrymales accessoires des mammifères peuvent également produire une petite quantité de mélatonine ; La mélatonine peut également être synthétisée dans les yeux, le cerveau et la peau de certains animaux thermophiles (comme les grenouilles) et de certaines algues.