Melatoniinille on suositellut annostukset syystä, ja niitä on hyvä noudattaa. Annostuksen ylittämisestä ei kuitenkaan ole tullut tutkitusti vakavia haittoja, joten melatoniinin yliannostus ei ole vaarallinen. Melatoniinista voi kuitenkin aiheutua yksittäisille käyttäjille haittavaikutuksia, kuten päänsärkyä, huonovointisuutta ja liikaväsymystä. Haittavaikutukset kuitenkin katoavat melatoniinin käytön lopettamisen jälkeen.