El envejecimiento tiene un importante efecto perjudicial sobre la función óptima del ovario, con cambios en este órgano que preceden al deterioro relacionado con la edad en otros tejidos, y el cierre en la mediana edad conduce a la infertilidad. La reducción de la fertilidad y la consiguiente incapacidad para concebir de las mujeres de las sociedades actuales que deciden tener hijos más tarde en la vida conduce a una mayor frustración. Se sabe que la melatonina tiene propiedades antienvejecimiento relacionadas con sus acciones antioxidantes y antiinflamatorias. Sus mayores niveles en el líquido folicular en relación con las concentraciones sanguíneas y su probable síntesis en el ovocito, la granulosa y las células luteínicas sugieren que se encuentra en una posición óptima para interferir en el deterioro del ovario asociado a la edad. Además, el final de la vida reproductiva femenina coincide con una reducción significativa de los niveles endógenos de melatonina. Así pues, los objetivos son revisar la bibliografía que indica la producción de melatonina en las mitocondrias de los ovocitos, las células de la granulosa y las células lúteas, identificar los múltiples procesos que subyacen a los cambios en el ovario, especialmente al final de la vida reproductiva, resumir las acciones fisiológicas y moleculares de la melatonina en el mantenimiento de los ovarios normales y en los ovarios que envejecen, e integrar la información adquirida en una explicación para considerar la melatonina en el tratamiento de la infertilidad relacionada con la edad. El uso de melatonina suplementaria puede ayudar a preservar la fertilidad más adelante en la vida y aliviar la frustración de las mujeres que retrasan la edad fértil, reducir la necesidad de procedimientos de fecundación in vitro-transferencia de embriones (FIV-TE), y ayudar a resolver el problema progresivamente creciente de la infertilidad no relacionada con el envejecimiento en las mujeres a lo largo de su vida reproductiva. Aunque se necesitan más investigaciones para comprender plenamente los efectos de los suplementos de melatonina en la mejora potencial de la fertilidad, los estudios publicados hasta la fecha sugieren que puede ser una opción prometedora para quienes luchan contra la infertilidad.