Esta reacción se incluye en las rutas metabólicas del triptófano.
Esta enzima metila el grupo hidroxilo en posición 5 del anillo indólico de la N-acetilserotonina utilizando como donador de grupos metilo la S-Adenosil metionina.
N-Acetilserotonina O-metiltransferasa se encuentra en procariotas, como las bacterias Rhodopirellula baltica y Chromobacterium violaceum y en eucariotas como Gallus gallus (pollos), Bos taurus (vacas), Homo sapiens (humanos), Macaca mulatta (macacos rhesus), y Rattus norvegicus (ratas) Bos taurus (350 Aminoácidos)
El gen HIOMT en la especie humana tiene una longitud aproximada de 35 kb y está formado por 9-10 exones.
El gen puede sufrir un splicing alternativo dando lugar al menos a tres posibles isoformas proteicas, aunque parece ser que todas las isoformas tienen la misma capacidad de sintetizar melatonina.