Resumen: El dolor es un tema de suma importancia en la medicina que tiene un manejo complejo. Los estímulos dolorosos periféricos se transmiten por diferentes vías sensitivas y llegan al sistema nervioso central, pudiendo ser regulado. La melatonina es una sustancia ubicua con funciones reguladoras sobre los ritmos biológicos y funciones antioxidantes. Su síntesis y liberación endógena se regula por los ciclos de luz y oscuridad a través del núcleo supraquiasmático y existen receptores repartidos en todo el organismo con múltiples funciones. Se administra de forma exógena para tratar el insomnio primario. Se ha comprobado su seguridad a dosis suprafisiológicas y que tiene efectos adversos nimios. Su baja biodisponibilidad invita a buscar nuevas formas de administración. Se ha estudiado la implicación de la melatonina en la regulación del dolor. A nivel central, la melatonina modula el dolor a través de receptores MT2 o implicándose en vías de señalización como el sistema de opioides. A nivel periférico, su potencial antioxidante y antiinflamatorio neutraliza sustancias dañinas e inhibe vías de señalización inflamatorias como la expresión de la COX2 o la síntesis de citocinas inflamatorias. Su aplicación en especialidades como la anestesia y los cuidados intensivos ha conseguido el ahorro de fármacos convencionales y la optimización del estado del paciente.