褪黑素通常可以辅助调节时差反应，但具体效果可能因人而异。时差反应是因跨时区旅行导致生物节律紊乱引起的睡眠障碍，而褪黑素作为人体自然分泌的激素，可帮助调整睡眠-觉醒周期。
时差反应的发生主要与昼夜节律紊乱有关。褪黑素通过作用于下丘脑视交叉上核的生物钟，向机体传递“夜间”信号，促进睡眠。研究显示，在跨时区飞行后按目的地时间服用低剂量褪黑素，可缩短入睡时间约30分钟，但改善日间警觉性的效果尚存争议。服用时机直接影响效果，建议在目标睡眠时间前1-2小时服用，过早或过晚可能干扰节律调整。个体差异方面，约30%人群对褪黑素反应较弱，可能与年龄增长导致的自身褪黑素分泌减少有关。
存在慢性失眠或昼夜节律失调者应在医生指导下使用。长期服用需警惕可能影响自身激素分泌，建议连续使用不超过3个月。跨4个以上时区时，可提前3天逐步调整作息配合褪黑素使用。用药期间避免饮酒，以免增强镇静作用。若出现日间嗜睡等不良反应应及时调整剂量。