メロンの主成分と言えるがショ糖・果糖・ブドウ糖などの糖質です。このため体内でのエネルギー転換が早く、疲労時や夏バテ時のエネルギー補給・回復促進に役立ってくれるそうです。日本食品成分表には記載がないため含有量についてはハッキリしませんが、クエン酸も含まれているようなので、クエン酸回路（TCAサイクル)を活発化して疲労物質の代謝を促す働きが期待できる、とも言われています。
またメロンは全体重量の内87.8％が水分です。夏場は汗をかくことで水分やカリウムが失われやすく、結果として夏バテなどの体調不良・むくみなどを引き起こします。このためメロンを食べることは夏バテ・夏むくみの緩和にも役立ってくれるでしょう。柔らかく喉越しが良いので、夏場の食欲減退時などにも役立ってくれそうですね。

メロンのβ-カロテン量は、種類によって異なります。もっとも多いのが夕張のような赤肉種です。「100g中：3600μg」は果物類でトップクラスを誇り、人参や小松菜を上回る量です。
必要に応じて体内でビタミンAに変わるβ-カロテンは、体内の粘膜や皮膚の健康維持に働き、呼吸器系の機能を保つ効果があります。
また、β-カロテンには強力な抗酸化作用があることが知られています。体内で発生する活性酸素は、肌荒れやシミ、しわ、その他全身の老化の要因となります。
抗酸化作用は、この憎き活性酸素の働きを抑える作用。つまりβ-カロテンには、身体やお肌を若々しく保つ効果があるというわけです。抗酸化作用に期待するなら、赤肉メロンを選ぶといいそうです。

メロンにはGABA(ギャバ：γ-アミノ酪酸)が非常に多く含まれていることが掲載されており、果肉100g中のギャバ含有量は808mgとなってます。このメロンのGABA含有量は他メロンよりも約30％多いという紹介も多いため、通常のメロンでも(摂取量は下がるものの)GABA補給源として役立つのではないかと考えられます。
GABAは天然アミノ酸の一種で興奮系神経伝達物質の分泌を抑制することで、脳内の興奮を鎮め緊張緩和・リラックスなどに働くと考えられています。このためストレス軽減・精神安定・不眠緩和、そのほかストレスに起因する様々な体調不良(不定愁訴)などの軽減もしくは改善効果が期待されています。また内臓機能を活発化することで高血圧や動脈硬化などの生活習慣病予防にも役立つのではないかと考えられています。