Η χημική δομή της ωκυτοκίνης στον άνθρωπο και στα περισσότερα θηλαστικά έχει ως εξής:
Κυστεΐνη-Τυροσίνη-Ισολευκίνη-Γλουταμίνη-Ασπαρτικό οξύ-Κυστεΐνη-Προλίνη-Λευκίνη-Γλυκίνη-NH2
Η δομή της ωκυτοκίνης είναι πολύ παρόμοια με εκείνη της αντιδιουρητικής ορμόνης (κυστεΐνη-Τυροσίνη-Φαινυλαλανίνη-Γλουταμίνη-Ασπαρτικό οξύ-Κυστεΐνη-Προλίνη-Αργινίνη{{7}{8}NH).
