Oksitocin visoke-čistosti je peptidni hormon, ki ga izloča zadnja hipofiza. Sintetizira se v paraventrikularnem in supraoptičnem jedru hipotalamusa, sestoji iz devetih aminokislin in se prenaša v nevrohipofizo za sproščanje s hitrostjo 2 do 3 milimetrov na dan. Ostanki cisteina (Cys), ki se nahajajo na mestih 1 in 6, tvorijo ciklično heksapeptidno strukturo preko disulfidne vezi.
Kemična struktura oksitocina pri ljudeh in večini sesalcev je naslednja:
Cistein-Tirozin-Izolevcin-Glutamin-Asparaginska kislina-Cistein-Prolin-Leucin-Glicin-NH2
Struktura oksitocina je zelo podobna strukturi antidiuretičnega hormona (cistein-tirozin-fenilalanin-glutamin-asparaginska kislina-cistein-prolin-arginin-glicin-NH2).