Negli ultimi anni, il ruolo svolto dalla melatonina sul microbiota intestinale ha ottenuto un’attenzione sempre maggiore. Inoltre, il microbiota intestinale è stato proposto come fonte alternativa di melatonina, suggerendo che questa indole antiossidante potrebbe agire come una sorta di messaggero tra il microbiota intestinale e l’ospite. Questa rassegna analizza la letteratura scientifica disponibile sui possibili meccanismi coinvolti in questo ruolo di mediazione, evidenziando i suoi effetti antiossidanti e l’influenza su questa interazione. Inoltre, vengono passate in rassegna le conoscenze disponibili sugli effetti della melatonina sulla composizione del microbiota intestinale, nonché sulla sua capacità di alleviare la disbiosi legata alla privazione del sonno o a condizioni di cronodistruzione. Il rapporto tra melatonina e microbiota intestinale è stato discusso anche in termini di ruolo nello sviluppo di diversi disturbi, da quelli infiammatori o metabolici a quelli psichiatrici e neurologici, considerando anche lo stress ossidativo e le proprietà di recupero delle specie reattive dell’ossigeno della melatonina come i principali fattori che mediano questo rapporto.