A melanopsina é um fotopigmento detectado na retina e nas células ganglionares sensíveis à luz. Ele está envolvido no reflexo da luz , na regulação do ritmo circadiano e em outras respostas não visuais à luz. Estruturalmente, a melanopsina é uma opsina, uma proteína retinilideno da família dos receptores acoplados à proteína G. A melanopsina é mais sensível à luz azul. Foi demonstrado que um receptor baseado na melanopsina está associado a uma associação entre a sensibilidade à luz e os ataques de enxaqueca. Seu gene é OPN4 localizado no cromossomo humano 10 .
A melanopsina difere de outros fotopigmentos semelhantes à opsina em vertebrados. É mais como uma opsina invertebrada em muitos aspectos (sua sequência de aminoácidos e cascata de ativação). Assim como as opsinas de invertebrados, a melanopsina parece ser um fotopigmento com atividade fotoisomerase intrínseca.