L'horloge interne est synchronisée par des facteurs de l'environnement dont les principaux chez l'homme sont l'alternance lumière-obscurité, l'alternance veille-sommeil et la vie sociale. Une horloge qui n'est plus en phase avec l'environnement entraîne une désynchronisation de l'organisme c'est-à-dire un déplacement (en avance ou en retard) de la phase des rythmes circadiens conduisant à des signes cliniques faits de fatigue, troubles du sommeil, troubles de l'humeur ... Les causes de désynchronisation de l'horloge sont liées à une inadéquation des relations entre l'horloge et les synchroniseurs, à un défaut d'entraînement de l'horloge, ou à un dysfonctionnement propre de l'horloge. Ces causes, nombreuses et de nature variée, sont retrouvées dans des situations aussi différentes que le travail posté et le travail de nuit, importante question de santé publique, les vols transméridiens sur plus de trois fuseaux horaires, les états dépressifs et d'autres maladies psychiatriques, la cécité, certains médicaments ou des drogues comme l'alcool. La mélatonine et l'exposition à la lumière, deux agents fondamentaux du contrôle de l'horloge, sont utilisés pour remettre l'horloge à l'heure. Leur utilisation dans les désynchronisations est basée sur la notion de courbe de réponse de phase (PRC) qui montre qu'en fonction de l'heure d'utilisation de ces agents on est capable d'avancer ou de retarder l'horloge des patients traités et ainsi remettre l'horloge à l'heure. Selon les indications, mélatonine et lumière sont utilisées seule ou en association et représentent à elles deux une thérapeutique majeure pour ajuster le fonctionnement de l'horloge interne.

The internal clock is synchronized by environmental factors. In humans the main factors are the light-dark alternation, the sleep-wake cycle, and social life. Rhythm desynchronization occurs when the clock is no longer in phase (harmony) with the environment, resulting in a phase shift (phase advance or phase delay) which can produce fatigue, sleep disorders and mood disorders. Clock desynchronization is related to a a loss of adaptation between the clock and synchronizers, to an inability of the clock to be entrained, or to a dysfunction of the clock itself. Shiftwork and nightwork, transmeridian flights, depressive states and other psychiatric disorders, as well as blindness, aging and intake in some medications and psychoactive agents like alcohol are among the numerous causes of rhythm desynchronization. Melatonin and light exposure are able to control and resynchronize the clock. The phase response curve (PRC) clearly demonstrates that light exposure and/or melatonin administration are able to shift (advance or delay, depending on their timing) and thereby reset the clock.