Jedna od najčešćih upotreba melatonina je kao pomoć pri spavanju. Prednosti ovog dodatka su smanjenje vremena potrebnog da se zaspi, produljenje vremena spavanja i smanjenje jet lag-a vraćanjem tijela na normalan ciklus spavanja unutar druge vremenske zone. Negativne nuspojave uključuju osjećaj pospanosti tijekom dana, vrtoglavicu, glavobolje, želučane tegobe, razdražljivost, noćnu dezorijentaciju, hodanje u snu i noćne more.
Kako bi se optimizirale prednosti spavanja, melatonin se obično uzima između 30 minuta i jednog sata prije spavanja. Može pomoći u smanjenju vremena potrebnog za uspavljivanje i pomoći ljudima da ostanu spavati dulje nego inače. Melatonin je hormon koji se prirodno proizvodi u tijelu kako bi pomogao u održavanju ciklusa spavanja i buđenja, a uzimanje sintetičkih dodataka može se koristiti za prevariti tijelo da prevlada jet lag. Kako se sunčeva svjetlost smanjuje, tijelo proizvodi više melatonina kako bi tijelo pripremilo za san. Prilikom mijenjanja vremenskih zona, osoba koja uzima spoj samo nekoliko sati prije nego što želi zaspati prvih nekoliko dana putovanja može pomoći tijelu da se osjeća pospano kada bi inače bilo budno.
Većina problema povezanih s melatoninom povezana je s dozom i mogu se ublažiti uzimanjem manje. Ovi problemi su prisutni samo kada je pomoć za spavanje prvi put uvedena i nestaju kada osoba prestane uzimati dodatak. Može uzrokovati noćnu konfuziju, dezorijentaciju pri buđenju, mjesečarenje i noćne more. Problemi koji se mogu pojaviti tijekom dana su razdražljivost, vrtoglavica, želučane tegobe i pospanost tijekom dana. Najbolji način da pojedinci spriječe ove nuspojave je da počnu s niskom dozom i postupno povećavaju količinu dok dodatak ne postane koristan.
Optimalna doza melatonina maksimizirat će prednosti i minimalizirati nuspojave, ali ljudima može biti teško shvatiti koliko točno treba uzeti. Za osobe koje razmišljaju o uzimanju ovog pomagala za spavanje najbolje je konzultirati se s medicinskim stručnjakom kako bi dobili raspon minimalne i maksimalne doze, a zatim započeti s niskom dozom i postupno povećavati dok se ne postigne korist. Dostupne su različite koncentracije, što omogućuje postupno povećanje doze. Suplementi napravljeni od životinja mogu sadržavati viruse, pa melatonin za spavanje treba biti napravljen samo od sintetičkih sastojaka.