La neuromélanine est un (ou plusieurs) type(s) de mélanine présente dans le cerveau humain, dans la substance noire qui lui doit son nom, et le locus cœruleus essentiellement. Contrairement aux mélanines colorant la peau, les cheveux et les yeux, elle ne provient pas de l’activité des mélanocytes. Elle a été découverte aussi chez des primates (chimpanzé), le rat, le chien, le chat et le cheval. Chez l’homme, elle apparaît à partir de l’âge de 2- et croît jusqu’à la soixantaine ; à partir de 73-, sa quantité diminue clairement. La mélanine contenue dans le locus ceruleus pourrait différer légèrement de celle contenue dans la substance noire. Une recherche effectuée sur des Indiens indiquerait une possible influence de l’ethnicité sur le nombre absolu de neurones pigmentés de la substance noire. Bien que sa fonction ne soit pas encore élucidée, il semble que la neuromélanine pourrait jouer un rôle protecteur vis-à-vis des neurones en capturant et isolant des toxiques organiques et inorganiques, en particulier les métaux non alcalins comme le fer. Débordée, elle deviendrait au contraire cytotoxique et pourrait contribuer à l’apparition de la maladie de Parkinson.