Käpylisäke sijaitsee pikkuaivojen yläpuolella ja lähellä ihmisen aivojen keskustaa. Rauha on hyvin pieni, alle 1/2 tuumaa (1.27 cm). Melatoniinisynteesi tapahtuu käpyrauhasessa vasteena valon muutoksiin. Ihmisillä tämä hormonin eritys säätelee unta ja on liittynyt ikään liittyviin sairauksiin ja kausiluonteiseen mielialahäiriöön (SAD).
Silmän verkkokalvo välittää tietoa valon altistumisesta käpyrauhaselle. Käpyrauhanen käyttää näitä tietoja koordinoimaan ihmisen biologista kelloa. Käpyrauhanen erittää melatoniinia yöllä unen aikaansaamiseksi, kun taas valoaltistus estää melatoniinin tuotantoa. Päivän aikana melatoniinin eritys on lähes nolla.
Käpylisäke ja melatoniini liittyvät kausiluonteiseen mielialahäiriöön. Talvikuukausina pohjoisilla leveysasteilla auringonvalon määrä vähenee. Päivänvalon väheneminen saa käpyrauhasen lisäämään melatoniinin tuotantoa. Melatoniinipitoisuuden nousu johtaa liialliseen uneliaisuuteen, painonnousuun, väsymykseen ja masennukseen. SAD -potilaan altistaminen keinotekoiselle auringonvalolle estää melatoniinin tuotantoa ja parantaa oireita.
Jet lag johtuu vuorokausirytmin häiriöstä, joka johtuu pimeyden puutteesta, joka ilmenee, kun lentoyhtiöt aikavyöhykkeiden yli häiritsevät käpyrauhasen ja melatoniinin tuotantoa. Jet lag -oireita ovat unettomuus, väsymys ja aivosumu, vaikka melatoniinilisien käyttö voi auttaa palauttamaan vuorokausirytmin. Yövuorotyöntekijät kokevat samanlaisia oireita kuin jet lag. Näille työntekijöille pimennysverhoilla nukkuminen voi auttaa simuloimaan yöaikaa ja indusoimaan melatoniinin tuotantoa.
Käpylisäke ja melatoniinin tuotanto muuttuvat iän myötä. Melatoniinin tuotanto vähenee ja käpyrauhasessa muodostuu kalkkeutumista, jota kutsutaan aivohiekkaksi. Melatoniini on voimakas antioksidantti ja osallistuu glutationiperoksidaasientsyymin, toisen antioksidantin, edistämiseen. Molemmat antioksidantit estävät vapaiden radikaalien aiheuttamia vaurioita. Kun melatoniinitasot laskevat, vapaat radikaalivauriot voivat edistää ikääntymistä ja ikään liittyviä sairauksia.
Nisäkkäillä, joilla on tietty lisääntymiskausi, myös käpyrauhas- ja melatoniinitasot säätelevät hedelmällisyyttä. Pesimiskauden ulkopuolella urokset eivät tuota siittiöitä, koska korkeat melatoniinitasot estävät sukurauhasten toimintaa. Keväällä päivänvalon määrä kasvaa, melatoniinipitoisuus laskee ja eläin on valmis uuteen lisääntymissykliin. Ihmisillä ei ole kausiluonteista lisääntymistä, joten melatoniinitasot eivät vaikuta ihmisen hedelmällisyyteen.