Yüksek-saflıkta oksitosin, arka hipofiz bezi tarafından salgılanan bir peptit hormonudur. Hipotalamusun paraventriküler ve supraoptik çekirdeklerinde sentezlenen dokuz amino asitten oluşur ve günde 2 ila 3 milimetrelik bir hızla salınmak üzere nörohipofize taşınır. 1 ve 6 pozisyonlarında bulunan sistein (Cys) kalıntıları, bir disülfür bağı yoluyla siklik bir hekzapeptit yapısı oluşturur.
İnsanlarda ve çoğu memelide oksitosinin kimyasal yapısı aşağıdaki gibidir:
Sistein-Tirozin-İzolösin-Glutamin-Aspartik Asit-Sistein-Prolin-Lösin-Glisin-NH2
Oksitosinin yapısı, antidiüretik hormonun (Sistein-Tirozin-Fenilalanin-Glutamin-Aspartik Asit-Sistein-Prolin-Arginin-Glisin-NH2) yapısına oldukça benzerdir.