Les variations annuelles de la durée du jour, ou photopériode, sont responsables de l’alternance entre une saison sexuelle et une saison de repos sexuel dans la plupart des espèces animales. Selon sa durée, la photopériode peut exercer une action stimulante ou inhibitrice sur l’activité de reproduction. Toutefois, en l’absence d’information photopériodique, l’animal exprime un rythme endogène de reproduction et le rôle principal de la photopériode dans les conditions naturelles semble être de synchroniser ce rythme interne des animaux. L’information lumineuse est perçue par la rétine et, après un trajet nerveux, elle est transformée en un signal endocrinien, le rythme de sécrétion de mélatonine. Cette hormone est sécrétée uniquement pendant la nuit. La mélatonine agit au niveau du système nerveux central pour modifier la sécrétion pulsatile de LHRH. Son action sur les neurones à LHRH n’est pas directe mais met en jeu des interneurones. Par ailleurs, la modification de sécrétion de LHRH est observable avec un délai important par rapport au changement du rythme de sécrétion de mélatonine, de 40 à 60 jours chez la brebis. Les modifications de sécrétion de LHRH induisent à leur tour des changements de sécrétion des gonadotropines et en conséquence des variations d’activité des gonades.