Bassi livelli notturni di melatonina sono associati ad un aumento del rischio di eventi cardiovascolari a seguito di un infarto miocardico.
Precedenti studi avevano dimostrato che una depressione della produzione di melatonina nei pazienti coronaropatici è associata ad un aumento del rischio di infarto e/o morte improvvisa per cause cardiache.
Il significato fisiologico dell'azione della melatonina sui suoi recettori vascolari rimane oscuro: la speculazione secondo cui la melatonina potrebbe mediare il vasorilassamento tramite l'attivazione dei recettori MT2 potrebbe avere implicazioni pratiche nella terapia dei disordini vascolari, come l'ipertensione e le coronaropatie.