Kemijska struktura oksitocina kod ljudi i većine sisavaca je sljedeća:
Cistein-Tirozin-Izoleucin-Glutamin-Asparaginska kiselina-Cistein-Prolin-Leucin-Glicin-NH2
Struktura oksitocina vrlo je slična onoj antidiuretskog hormona (cistein-tirozin-fenilalanin-glutamin-asparaginska kiselina-cistein-prolin-arginin-glicin-NH2).
