Sekrece melatoninu se fyziologicky zvyšuje brzy po setmění, vrcholí ve 2. až 4. hodině ranní a klesá během druhé poloviny noci.
Fiziološko se pojavi izločanje melatonina takoj, ko se začne temniti, in doseže vrhunec med 2- 4 uro zjutraj, v drugi polovici noči pa se količina manjša.