Chemická štruktúra oxytocínu u ľudí a väčšiny cicavcov je nasledovná:
cysteín-tyrozín-izoleucín-glutamín-kyselina asparágová-cysteín-prolín-leucín-glycín-NH2
Štruktúra oxytocínu je veľmi podobná štruktúre antidiuretického hormónu (cysteín-tyrozín-fenylalanín-glutamín-kyselina asparágová-cysteín-prolín-arginín{7}}NHlycín{{8}).
