Kankorėžinė liauka yra virš smegenėlių ir netoli žmogaus smegenų centro. Liauka yra labai maža, mažesnė nei 1/2 colio (1.27 cm). Melatonino sintezė vyksta kankorėžinėje liaukoje, reaguojant į šviesos pokyčius. Žmonėms šis hormonas reguliuoja miegą ir yra susijęs su su amžiumi susijusiomis ligomis ir sezoniniu afektiniu sutrikimu (SAD).
Akies tinklainė perduoda informaciją apie šviesos poveikį kankorėžinei liaukai. Kankorėžinė liauka naudoja šią informaciją žmogaus biologiniam laikrodžiui koordinuoti. Melatoniną naktį išskiria kankorėžinė liauka, kad padėtų užmigti, o šviesa slopina melatonino gamybą. Dienos metu melatonino sekrecija beveik nulinė.
Kankorėžinė liauka ir melatoninas yra susiję su sezoniniu afektiniu sutrikimu. Žiemos mėnesiais šiaurinėse platumose saulės šviesos kiekis mažėja. Sumažėjus dienos šviesai, kankorėžinė liauka padidina melatonino gamybą. Padidėjęs melatonino kiekis sukelia pernelyg didelį mieguistumą, svorio padidėjimą, nuovargį ir depresiją. SAD pacientas veikiamas dirbtinės saulės šviesos slopina melatonino gamybą ir pagerina simptomus.
„Jet lag“ sukelia cirkadinio ritmo sutrikimas, atsirandantis dėl tamsos trūkumo, kuris atsiranda, kai oro linijų skrydžiai per laiko juostas sutrikdo kankorėžinės liaukos ir melatonino gamybą. Reaktyvinio atsilikimo simptomai yra nemiga, nuovargis ir smegenų rūkas, tačiau melatonino papildų vartojimas gali padėti atkurti cirkadinį ritmą. Naktinės pamainos darbuotojai jaučia simptomus, panašius į reaktyvinio laiko tarpą. Šiems darbuotojams miegas su užtemdančiomis užuolaidomis gali padėti imituoti nakties laiką ir paskatinti melatonino gamybą.
Kankorėžinė liauka ir melatonino gamyba keičiasi su amžiumi. Melatonino gamyba mažėja, o kankorėžinėje liaukoje susidaro kalcifikacijos, vadinamos smegenų smėliu. Melatoninas yra stiprus antioksidantas ir dalyvauja skatinant fermentą glutationo peroksidazę, kitą antioksidantą. Abu šie antioksidantai apsaugo nuo laisvųjų radikalų daromos žalos. Sumažėjus melatonino kiekiui, atsirandanti laisvųjų radikalų žala gali prisidėti prie senėjimo ir su amžiumi susijusių ligų.
Žinduolių, kurių veisimosi sezonas yra specifinis, kankorėžinė liauka ir melatonino kiekis taip pat kontroliuoja vaisingumą. Ne veisimosi sezono metu patinai negamina spermos, nes didelis melatonino kiekis slopina lytinių liaukų veiklą. Pavasarį padaugėja dienos šviesos, sumažėja melatonino kiekis ir gyvūnas yra pasirengęs naujam veisimosi ciklui. Žmonės nepatiria sezoninio dauginimosi, todėl melatonino kiekis neturi įtakos žmogaus vaisingumui.