Večina melatonina, uporabljenega v letu 2011, je narejena sintetično, čeprav obstajajo številni naravni viri melatonina. Ta hormon se proizvaja v delu možganov, znanem kot epifiza. Najdemo ga tudi pri drugih dnevnih živalih, ki uravnava cikel spanja, tako da te živali spijo ponoči in so budne podnevi. Melatonin je mogoče ekstrahirati iz možganov teh živali in ga uporabiti v dodatkih melatonina. Alternative rastlinskega izvora se tržijo kot naravne, čeprav ti dodatki ne vsebujejo melatonina.
Melatonin nastaja v možganih kot odziv na naravni cikel dneva in noči. Pri večini ljudi se na naraven način ustvari dovolj tega hormona za uspešen začetek cikla spanja, čeprav se lahko ravni melatonina pozimi in s staranjem znižajo.
Živali, ki so budne podnevi in spijo ponoči, prav tako proizvajajo melatonin, ki uravnava ta cikel. Edini naravni vir melatonina, ki se lahko uporablja v zdravilih, prihaja iz epifize teh živali. Zakopane globoko v možganih krav, ovc in drugih dnevnih živali, je mogoče pobrati epifizo in ekstrahirati melatonin. Čeprav preostanek živali ni zapravljen, nabiranje te žleze ni stroškovno učinkovit postopek. Poleg tega lahko virusi, ki jih najdemo v možganih živali, povzročijo bolezni pri ljudeh, zato se naravni melatonin, pridobljen iz živalskih virov, na splošno ne uporablja več.
Danes naravni melatonin ni na voljo v večini sveta. Podjetja, ki to zdravilo pakirajo kot naravno, običajno uporabljajo sintetični melatonin, ki ne vključuje konzervansov, barvil ali dodatkov. Ta vrsta melatonina je izdelana v laboratoriju in ni pridobljena iz naravnih virov.
Poleg pravega melatonina obstajajo številne zeliščne alternative, ki so včasih označene kot naravni melatonin. Izvlečki iz rastlin iz družine trav se uporabljajo v nekaterih zdravilih namesto melatonina živalskega izvora. Ti izvlečki so pogosto označeni kot “Gramineae”, kar je družina rastlin, v kateri najdemo te trave.
Sintetični in naravni melatonin pogosto uporabljajo ljudje, ki imajo težave s spanjem. Pomaga lahko ljudem, da hitreje premagajo časovni zamik, pa tudi tistim, ki imajo dolgotrajne težave s spanjem. Ker se proizvodnja melatonina v epifizi s starostjo zmanjšuje, lahko oseba svojo naravno oskrbo s tem hormonom dopolni s tableto melatonina.