Når oksytocin er i det perifere nervesystemet opererer det som et hormon, hormonet blir produsert i hypothalamus og føres til hypofysen via nervefibre. I hypofysen blir oksytocin lagret og frigitt etter behov til sirkulasjonssystemet. under amming fører oksytocin til at melkekjertelen slipper morsmelk til brystet. Når spedbarnet begynner å die, sendes et signal fra brystvorten til hypothalamus, som slipper ut oksytocin. En økning i oksytocinnivå av andre grunner kan derfor også føre til at morsmelk begynner å renne sammentrekninger av livmormuskulaturen i andre og tredje fødselsfase, dette er et viktig signal for at livmorhalsen skal begynne å utvide seg. syntetisk oksytocin er noen ganger gitt intravenøst for å stimulere sammentrekningene i andre fødselsfase (før barnet er født) og ved å gi oksytocin i tredje fødselsfase (tid mellom barnet er født og morkaken levert) kan man redusere sjansen for alvorlig blødning (hemorragi) etter fødsel. Hos både menn og kvinner produseres oksytocin etter orgasme. Hormonet bidrar til sammentrekning av glatt muskulatur i prostata hos menn og av vagina og livmor hos kvinner. Det har blitt spekulert i at disse sammentrekningene øker sjansen for å bli gravid, men det er fortsatt lite bevis på dette.