成年失眠患者通常的情況下有比較低的褪黑素水平,褪黑素的催眠研究結果顯示,服用以后入睡的時間會縮短,睡眠的質量會改善,睡眠當中覺醒的次數也會明顯的減少。而且它可以使睡眠結構得到調整,表現為淺睡眠階段縮短,深睡眠階段延長,第二天早晨喚醒閾值下降。也有研究會發現,在非正常睡眠期間,也就是白天服用褪黑素一段時間,可以形成新的生物節律,而夜晚服用褪黑素只有助于促進睡眠而不轉移生物節律。
目前認為,褪黑素主要用于治療睡眠節律失調性睡眠障礙。包括老年人睡眠時相延遲綜合征、時差綜合征、倒班作業人員以及盲人或腦損傷的人的睡眠問題。需要指出的就是不能過分地夸大褪黑素的作用,把它用在治療各種類型的睡眠障礙,比方抑郁癥患者,一般是禁用褪黑素,也不應該完全否定褪黑素的治療作用。