La melatonina es una molécula omnipresente en todos los organismos vivos, desde las bacterias hasta las plantas y los mamíferos. Posee diversas propiedades, en parte debidas a su sólida naturaleza antioxidante y en parte a su interacción específica con los receptores de melatonina presentes en casi todos los tejidos. La melatonina regula diferentes funciones fisiológicas y contribuye a la homeostasis de todo el organismo. En el ojo humano también hay una pequeña cantidad de melatonina, producida por las células del segmento anterior y del polo posterior, incluida la retina. En el ojo, la melatonina puede proporcionar protección antioxidante, además de regular las funciones fisiológicas de los tejidos oculares, incluida la presión intraocular (PIO). Por lo tanto, es concebible que la administración tópica exógena de cantidades suficientemente elevadas de melatonina en el ojo pueda ser beneficiosa en varios casos: para el tratamiento de patologías oculares como el glaucoma, debido a los efectos reductores de la PIO y neuroprotectores de la melatonina; para la prevención de otras disfunciones, como el ojo seco y los defectos refractivos (catarata y miopía) debido principalmente a sus propiedades antioxidantes; para la retinopatía diabética, por su influencia metabólica y sus efectos neuroprotectores; para la degeneración macular, por sus propiedades antioxidantes y neuroprotectoras; y para la uveítis, principalmente por sus propiedades antiinflamatorias e inmunomoduladoras. Este artículo revisa las pruebas científicas que apoyan el uso de la melatonina en diferentes distritos oculares. Además, aporta datos que sugieren que la administración tópica de melatonina en forma de colirio es una posibilidad real, utilizando formulaciones nanotecnológicas que podrían mejorar su solubilidad y permeación a través del ojo. De esta forma, su distribución y concentración en los diferentes tejidos oculares podría favorecer sus efectos terapéuticos pleiotrópicos.