Žmonių ir daugumos žinduolių oksitocino cheminė struktūra yra tokia:
Cisteinas-Tirozinas-Izoleucinas-Glutaminas-Asparto rūgštis-Cisteinas-Prolinas-Leucinas-Glicinas-NH2
Oksitocino struktūra labai panaši į antidiuretinio hormono (cisteino-tirozino-fenilalanino-glutamino-asparto rūgšties-cisteino-prolino-arginino-glicino{{8}).
