Пинеалоциты (эндокринные клетки эпифиза) продуцируют гормон мелатонин — производное аминокислоты триптофана. Уровень его секреции зависит от освещенности сетчатки глаза, информация от которой через сложные проводящие пути, включая гипоталамус и спинной мозг, поступает в эпифиз. В светлое время суток секреция мелатонина тормозится, в темноте, наоборот, возрастает. Так, у человека в ночное время (с 23 ч до 7- ч) освобождается 70% общего суточного количества мелатонина. С секрецией мелатонина связывают функцию эпифиза, обозначаемую как биологические часы".
Среди известных в настоящее время биологических эффектов мелатонина — угнетение образования и секреции гонадотропных гормонов аденогипофизом, уменьшение продукции ТТГ, АКТГ и СТГ.
Патология эпифиза мало изучена. Известно, что при увеличении продукции мелатонина происходит задержка полового развития, а при уменьшении его секреции, наоборот, преждевременное половое созревание.