Химическата структура на окситоцина при хората и повечето бозайници е следната:
Цистеин-Тирозин-Изолевцин-Глутамин-Аспаргинова киселина-Цистеин-Пролин-Левцин-Глицин-NH2
Структурата на окситоцина е много подобна на тази на антидиуретичния хормон (цистеин-тирозин-фенилаланин-глутамин-аспарагинова киселина-цистеин-пролин-аргинин-глицин-NH2).
