Viens no visizplatītākajiem melatonīna lietojumiem ir kā miega līdzeklis. Šī uztura bagātinātāja priekšrocības ir tādas, ka tiek samazināts laiks, kas nepieciešams, lai aizmigtu, pagarinātu gulēšanas laiku un samazinātu reaktīvo aizkavēšanos, atiestatot ķermeni uz normālu miega ciklu citā laika joslā. Negatīvas blakusparādības ir miegainība dienas laikā, reibonis, galvassāpes, kuņģa darbības traucējumi, aizkaitināmība, nakts dezorientācija, staigāšana miegā un murgi.
Lai optimizētu miega priekšrocības, melatonīnu parasti lieto no 30 minūtēm līdz vienai stundai pirms gulētiešanas. Tas var palīdzēt samazināt laiku, kas nepieciešams, lai aizmigtu, un palīdzēt cilvēkiem gulēt ilgāk nekā parasti. Melatonīns ir hormons, kas organismā tiek ražots dabiski, lai palīdzētu uzturēt miega un nomoda ciklu, un sintētisko piedevu lietošanu var izmantot, lai iemānītu ķermeni, lai pārvarētu reaktīvo aizkavēšanos. Samazinoties saules gaismai, organisms ražo vairāk melatonīna, lai sagatavotu ķermeni miegam. Mainot laika joslas, cilvēks, kurš pirmajās ceļojuma dienās lieto maisījumu tikai dažas stundas pirms gulētiešanas, var palīdzēt ķermenim radīt miegainību, kad tas parasti būtu nomodā.
Lielākā daļa ar melatonīnu saistīto problēmu ir saistītas ar devu, un tās var mazināt, lietojot mazāk. Šīs problēmas rodas tikai tad, kad pirmo reizi tiek iedarbinātas miega līdzeklis, un izzūd, kad persona pārtrauc lietot uztura bagātinātāju. Tas var izraisīt nakts apjukumu, dezorientāciju pamostoties, staigāšanu miegā un murgus. Problēmas, kas var rasties dienas laikā, ir aizkaitināmība, reibonis, kuņģa darbības traucējumi un miegainība dienas laikā. Labākais veids, kā indivīdiem novērst šīs blakusparādības, ir sākt ar mazu devu un pakāpeniski palielināt devu, līdz uztura bagātinātājs kļūst noderīgs.
Optimālā melatonīna deva palielinās ieguvumus un samazina blakusparādības, taču cilvēkiem var būt grūti precīzi noteikt, cik daudz lietot. Cilvēkiem, kuri apsver iespēju lietot šo miega līdzekli, vislabāk ir konsultēties ar medicīnas speciālistu, lai iegūtu minimālo un maksimālo devu diapazonu, un pēc tam sākt ar mazāko devu un pakāpeniski palielināt, līdz tiek sasniegts labums. Ir pieejamas dažādas koncentrācijas, kas ļauj pakāpeniski palielināt devu. Dzīvnieku izcelsmes uztura bagātinātāji var saturēt vīrusus, tāpēc melatonīna miega līdzekli vajadzētu izgatavot tikai no sintētiskām sastāvdaļām.