Szyszynka znajduje się powyżej móżdżku i blisko centrum ludzkiego mózgu. Gruczoł jest bardzo mały, ma mniej niż 1/2 cala (1.27 cm). Synteza melatoniny zachodzi w szyszynce w odpowiedzi na zmiany światła. U ludzi wydzielanie tego hormonu reguluje sen i ma związek z chorobami związanymi z wiekiem oraz sezonowymi zaburzeniami afektywnymi (SAD).
Siatkówka w oku przekazuje informację o ekspozycji na światło szyszynki. Szyszynka wykorzystuje te informacje do koordynowania ludzkiego zegara biologicznego. Melatonina jest wydzielana przez szyszynkę w nocy, aby pomóc wywoływać sen, podczas gdy ekspozycja na światło hamuje produkcję melatoniny. W ciągu dnia wydzielanie melatoniny jest prawie zerowe.
Szyszynka i melatonina są zaangażowane w sezonowe zaburzenia afektywne. W miesiącach zimowych na północnych szerokościach geograficznych ilość światła słonecznego spada. Spadek światła dziennego powoduje, że szyszynka zwiększa produkcję melatoniny. Wzrost poziomu melatoniny prowadzi do nadmiernej senności, przyrostu masy ciała, zmęczenia i depresji. Wystawienie pacjenta z SAD na sztuczne światło słoneczne hamuje produkcję melatoniny i łagodzi objawy.
Jet lag jest spowodowany zaburzeniem rytmu dobowego wynikającym z braku ciemności, który występuje, gdy loty linii lotniczych w różnych strefach czasowych zakłócają produkcję szyszynki i melatoniny. Objawy jet lag obejmują bezsenność, zmęczenie i mgłę mózgową, chociaż przyjmowanie suplementów melatoniny może pomóc przywrócić rytm dobowy. Pracownicy na nocnej zmianie doświadczają objawów podobnych do jet lag. W przypadku tych pracowników spanie z zasłonami zaciemniającymi może pomóc symulować noc i wywołać produkcję melatoniny.
Szyszynka i produkcja melatoniny zmieniają się wraz z wiekiem. Produkcja melatoniny spada, aw szyszynce powstają zwapnienia zwane piaskiem mózgowym. Melatonina jest silnym przeciwutleniaczem i bierze udział w promowaniu enzymu peroksydazy glutationowej, innego przeciwutleniacza. Oba te przeciwutleniacze zapobiegają uszkodzeniom powodowanym przez wolne rodniki. Gdy poziom melatoniny spada, wynikające z tego uszkodzenia wywołane przez wolne rodniki mogą przyczyniać się do starzenia i chorób związanych z wiekiem.
U ssaków o określonym sezonie lęgowym poziom szyszynki i melatoniny również kontroluje płodność. Poza sezonem lęgowym samce nie produkują plemników, ponieważ wysoki poziom melatoniny hamuje gonady. Wiosną zwiększa się ilość światła dziennego, spada poziom melatoniny i zwierzę jest gotowe do nowego cyklu lęgowego. Ludzie nie doświadczają rozmnażania sezonowego, więc poziomy melatoniny nie wpływają na płodność człowieka.