Majoritatea melatoninei utilizate în 2011 este produsă sintetic, deși există o serie de surse naturale de melatonină. Acest hormon este produs într-o parte a creierului cunoscută sub numele de glanda pineală. Se găsește și la alte animale diurne, reglând ciclul somnului astfel încât aceste animale să doarmă noaptea și să fie trează ziua. Melatonina poate fi extrasă din creierul acestor animale și utilizată în suplimente de melatonină. Alternativele pe bază de plante sunt comercializate ca fiind naturale, deși aceste suplimente nu conțin melatonină.
Melatonina este creată în creier ca răspuns la ciclul natural al zilei și nopții. La majoritatea oamenilor, suficient din acest hormon este creat în mod natural pentru a începe cu succes ciclul de somn, deși nivelurile de melatonină pot scădea în timpul iernii și pe măsură ce o persoană îmbătrânește.
Animalele care sunt trează ziua și dorm noaptea produc și ele melatonină pentru a regla acest ciclu. Singura sursă naturală de melatonină care poate fi utilizată în medicamente provine din glandele pineale ale acestor animale. Îngropate adânc în creierul vacilor, oilor și altor animale diurne, glandele pineale pot fi recoltate și melatonina extrasă. Deși restul animalului nu este irosit, recoltarea acestei glande nu este un proces rentabil. În plus, virușii găsiți în creierul animalelor pot provoca boli la oameni, astfel încât melatonina naturală colectată din surse animale nu mai este utilizată în general.
În zilele noastre, melatonina naturală nu este disponibilă în cea mai mare parte a lumii. Companiile care ambalează acest medicament ca fiind natural folosesc de obicei melatonină sintetică care nu include conservanți, coloranți sau aditivi. Acest tip de melatonină este făcută în laborator și nu este derivată din surse naturale.
În afară de melatonina reală, există o serie de alternative pe bază de plante care sunt uneori etichetate ca melatonină naturală. Extractele din plante din familia ierburilor sunt folosite în unele medicamente în locul melatoninei de origine animală. Aceste extracte sunt adesea etichetate ca „Gramineae”, care este familia de plante în care se găsesc aceste ierburi.
Melatonina sintetică și naturală este adesea folosită de persoanele care au dificultăți de somn. Poate ajuta oamenii să treacă mai repede peste jet lag, precum și pe cei care au probleme de somn pe termen lung. Pe măsură ce producția de melatonină scade în glanda pineală odată cu vârsta, o persoană își poate completa aprovizionarea naturală cu acest hormon cu o pastilă de melatonină.