1960年代に開発された鍵盤楽器で、世界初のサンプラーと言えるものである。 あらかじめ音素材が録音されたテープが鍵盤毎に準備されており、鍵盤を押している間だけ走行して再生し、鍵盤を離すと巻き戻されるという構造であった
機械的な構造のため、微妙な音程のふらつきなどがあったがそれが逆に特徴となっていた。メカ部分が多く、またテープも傷みやすいため、メンテナンスが大変な楽器である
現在ではメロトロンの音を再現するサンプラー用のライブラリや、ソフトシンセによるエミュレーションなども存在する。また、1999年には本家メロトロン社により、テープ式のメロトロンが復刻され、更に2010年には当時のマスターテープを忠実にデジタル化したデジタル・メロトロンが商品化されている