Oksitosiini on suhteellisen lyhyt polypeptidihormoni, joka koostuu yhdeksästä aminohaposta. Sitä tuotetaan pääasiassa hypotalamuksessa ja se toimii aivojen välittäjäaineena. Se tunnetaan parhaiten roolistaan naisten lisääntymisessä, ja sitä esiintyy sekä uros- että naaraspuolisilla nisäkkäillä.
Toisin kuin useimmat hormonit, oksitosiinia tuotetaan hermosoluissa eikä rauhasoluissa. Sitä tuotetaan pääasiassa hypotalamuksessa, jossa aistinvaraiset hermot stimuloivat hermosoluja edistämään sen eritystä. Tämä sähköinen aktiivisuus saa hormonin sitoutumaan aivolisäkkeen aineeseen, joka tunnetaan nimellä neurofysiini I. Se vapautuu sitten aivolisäkkeen takaosasta verenkiertoon, missä se sitten saavuttaa määränpäänsä neuroendokriinisen erityksen kautta. Vaihtoehtoisesti se voi jättää hypotalamuksen jakautumaan aivojen ja selkäytimen muihin osiin ja kiinnittyä reseptoreihin käyttäytymiseen ja fysiologiaan vaikuttamiseksi.
Tällä hormonilla on tärkeä rooli naisten lisääntymisessä. Ensinnäkin se vapautuu verenkiertoon lisääntyneen kohdun, kohdunkaulan ja emättimen stimulaation vuoksi synnytyksen aikana. Sen tarkoituksena on edistää kohdun sileän lihaskudoksen supistumista synnytyksen aikana ja sen jälkeen, mikä edistää nopeampaa synnytystä. Lääketieteen ammattilaiset antavat sitä joskus myös suonensisäisesti synnytyksen aikaansaamiseksi tai supistusten vahvistamiseksi. Synnytyksen jälkeen hormoni edistää edelleen kohdun supistumista, auttaa estämään verenvuotoa ja auttaa palauttamaan kohdun esiasentoon. Synnytyksen aikana oksitosiini voi jopa aiheuttaa tahattoman maidon poistumisen, joka on Fergusonin refleksi.
Vastaten lapsen näkyyn, ääneen tai imemiseen hormoni vapautuu uusista äideistä. Se aiheuttaa alveoleja ja maitokanavia ympäröivien lihasten supistumista, mikä auttaa poistamaan maidon prosessin kautta, joka tunnetaan pettymysrefleksinä. Jos äiti ei ole rento, hormoni ei kuitenkaan vapaudu helposti, mikä johtaa imetysongelmiin.
Oksitosiini on myös ensimmäinen hormoni, jonka rakenne tunnistetaan ja luodaan laboratorioympäristössä. Tähän pääsivät vuonna 1953 kaksi tutkimusryhmää, yksi Ranskassa ja yksi Yhdysvalloissa.
Vaikka hormonia esiintyy urospuolisissa nisäkkäissä, sen roolia ei tiedetä selvästi. On ehdotettu, että se voi auttaa siittiöiden kuljettamisessa yhdynnän aikana.