Oksütotsiini keemiline struktuur inimestel ja enamikul imetajatel on järgmine:
Tsüsteiin-türosiin-isoleutsiin-glutamiin-asparagiinhape-tsüsteiin-proliin-leutsiin-glütsiin-NH2
Oksütotsiini struktuur on väga sarnane antidiureetilise hormooni (tsüsteiin-türosiin-fenüülalaniin-glutamiin-asparagiinhape-tsüsteiin-proliin-arginiin-glütsiin{{8}) omaga.