Este documento tiene como objetivo resaltar las acciones fisiológicas ejercidas por la eumelanina presente en varios órganos/tejidos del cuerpo humano y racionalizar los roles funcionales a menudo conflictivos desempeñados por este biopolímero en función de sus propiedades peculiares. Además de los trastornos pigmentarios, un número creciente de lesiones orgánicas y patologías degenerativas son actualmente atribuidas a la modificación de los niveles fisiológicos de eumelanina en términos de alteraciones en sus características químicas/estructurales, y de una pérdida parcial o distribución desigual del pigmento. Esta revisión analiza las investigaciones más recientes dedicadas a las acciones fisiológicas y patológicas de la eumelanina y proporciona una visión de algunas enfermedades asociadas a la melanogénesis de la piel, ojo, oído y cerebro, incluyendo los trastornos neurodegenerativos más significativos. También se describen las potencialidades de terapias basadas en el suministro localizado de eumelanina exógena y las oportunidades que la eumelanina producida a través de la biología sintética ofrece para rediseñar aplicaciones terapéuticas y diagnósticas.