Monet ihmisen seksuaalisuuteen liittyvät tekijät vaikuttavat oksitosiinin vapautumiseen. Oksitosiinilla, jota tuotetaan eri puolilla kehoa, on hormonaalisia ja neurologisia vaikutuksia. Sen hormonaaliset vaikutukset nopeuttavat imettämistä, kohdun supistuksia synnytyksen aikana ja seksuaalista kiihottumista sekä miehillä että naisilla. Aivoissa oksitosiinin vapautumisella on laajempi vaikutus parisuhteeseen ja seksuaaliseen kiihottumiseen. Oksitosiinin tutkimus on osoittanut lupauksen käyttää sitä autismin hoitona.
Huolimatta siitä, että sillä on suurempi vaikutus naisten seksuaalisuuteen, oksitosiinia esiintyy sekä miehillä että naisilla. Naisilla munasarjat vapauttavat oksitosiinia kunkin kuukautiskierron alussa. Synnytyksen aikana se saa aikaan kohdun supistuksia; hormonilla on myöhemmin suuri rooli imetyksessä. Miehillä oksitosiinin vapautuminen tapahtuu kiveksissä seksuaalisen kiihottumisen aikana, vaikkakin paljon pienemmissä määrissä verrattuna naisiin. Vuodesta 2011 lähtien hormonaalisen oksitosiinin rooli miehillä on edelleen hieman epäselvä, koska suurin osa tutkimuksista keskittyy hormonin rooliin naisten lisääntymisessä.
Hormonaalisella oksitosiinilla on hienovaraisemmat vaikutukset seksuaalisen kiihottumisen alueella. Sen vaikutukset ihmisen fysiologiaan vähentävät pelkoa ja lisäävät luottamusta. Tämä muutos on välttämätön, jotta orgasmi tapahtuisi sekä miehillä että naisilla.
Munasarjoissa ja kiveksissä tuotettu oksitosiini ei pääse ihmisen aivoihin veri-aivoesteen vuoksi. Aivot tuottavat oman oksitosiinin täydentääkseen hormonin biologisia vaikutuksia ihmisen seksuaalisuuteen. Miehillä ja naisilla hermoston oksitosiinin vapautuminen aiheuttaa parisidoksen sekä seksuaalisessa että ei-seksuaalisessa suhteessa. Esimerkiksi yksittäisen lemmikin pitäminen koiralla muutaman minuutin ajan aiheuttaa hermosolun oksitosiinin vapautumista sekä ihmisillä että eläimillä; Tämä tutkimus selittää osittain ihmisten affiniteetin koiriin tuhansien vuosien ajan.
Suurin hermoston oksitosiinin vapautuminen ihmisissä tapahtuu heti naisen synnytyksen jälkeen. Oksitosiinin läsnäolo, kun äiti näkee lapsensa ensimmäistä kertaa, käynnistää äidin äidin vaiston. Imetyksen kautta vapautunut hormonaalinen oksitosiini vahvistaa näitä tunteita seuraavien kuukausien aikana. Eläinkokeet ovat osoittaneet, että oksitosiini ei ylläpidä äidin vaistoa lapsen ensimmäisten kuukausien jälkeen; pikemminkin se luo äidin käyttäytymismalleja, jotka eivät lopulta vaadi oksitosiinin vapautumista.
Oksitosiinin vapautumista koskevat tutkimukset ovat viitanneet siihen, että synteettinen oksitosiini saattaa pystyä hoitamaan autismia. Kahdessa 2000 -luvun tutkimuksessa autistisia potilaita hoidettiin nenän kautta annetulla oksitosiinilla. Useimmissa tapauksissa potilaat kehittivät lyhyesti parempia viestintätaitoja ja sopivampaa sosiaalista käyttäytymistä. Vaikka oksitosiinihoidot voivat jonain päivänä auttaa autistisia yksilöitä, jatkuvaan oksitosiinin vapautumiseen liittyvät negatiiviset sivuvaikutukset tarkoittavat, että on vielä monia esteitä, jotka on voitettava ennen kuin synteettisestä oksitosiinista tulee pitkäaikainen hoitovaihtoehto.