人の生体時計biological clockは自律的にリズムを打ち続けることができるが，その自律周期は24.2〜25.0時間程度と24時間より長い．このため，生体時計は外部環境の時刻に合わせる機構を備えており，目を介した光の情報が主に用いられている．つまり，人の生体時計は毎日数十分ほど遅れる時計であるが，光を浴びることによって修正され，毎日ほぼ同じ時刻に就寝・起床といった生活が行えるようになっている．
一方，光情報を得ることができない盲目者では，生体リズムが毎日遅れてしまう．このため，体内時計の制御下にある睡眠・覚醒などのリズムと外部環境の時刻とのズレが日々増大し，体内時計の時刻と外部環境の時刻が逆転する場合もある(図1).こうなれば，日中に眠気が増大したり夜間に就寝できなくなったりする．
光以外にも，食事や社会的な活動なども体内時計の調節作用があるという報告もあるが，批判も多く結論には至っていない．この中で，もともと体内時計の時刻に従って夜間に脳松果体から放出されるホルモンであるメラトニンが注目されている．メラトニンは，生体リズムの中枢である視交叉上核にあるメラトニン受容体ＭＴ１/ＭＴ２に直接作用し，体内時計を調整する能力がある．実際に 内在性メラトニンが上昇する時間帯に当たる夕方から深夜にかけては，メラトニン投与で体内時計が前進するのに対して，下降する時間帯に当たる早朝から正午にかけて投与された場合には体内時計が後退する．メラトニン自身は日本国内では薬品としては認可されていないものの，海外では健康食品として時差ぼけ軽減などに用いられている．
光受容機能を失った盲目患者に対しても，光に代わる体内時計の調節因子としてメラトニンを用いることができる．実際,
10 mgのメラトニンを，希望する人眠時刻の１時間前に服用することで，体内時計と外部環境の時刻のズレを修復し，その状態を維持できると報告されている． さらに，より生理的な量である300μｇでも同様に体内時計のズレを修復維持することが可能との報告もされている．ただ，治療開始する時点で，患者の体内時計の時刻を確認することが重要である．これは，メラトニン投与による作用が内在性メラトニンのピーク時刻の前後で効果が逆転するためで，適切にメラトニン投与の時刻を確認しなければ，日中の眠気・夜間の不眠といった症状をより増悪させてしまう．
時差ぼけの際に感じる辛さは，まさしく生体時計と外部環境時刻のずれによるものであり，盲目者ではこのような状況が持続する．メラトニンがこの苦しみを緩和することは数々の研究で実証されているものの，日本では個人輸入などでしか手に入れることができず，また健康食品として海外で販売されているメラトニンは容量の管理があいまいなど問題も多い．体内時計の調節因子として，食事，社会的活動などの関与も研究レベルでは指摘されているものの，臨床応用には至っていない．光に頼らない体内時計の調節方法の開発が求められている．