Mesmo em curto prazo, a melatonina pode provocar efeitos adversos, como sonolência diurna, tontura, dor de cabeça e náusea. Confusão ou desorientação também podem ocorrer, embora sejam menos frequentes. No Brasil, a Anvisa estabelece 0,21 mg como consumo diário máximo em suplementos alimentares para adultos.