Os hormônios neuro-hipofisários oxitocina e vasopressina diferem na estrutura e função molecular dentro do corpo dos mamíferos. A estrutura molecular de cada um dos dois hormônios difere ligeiramente por duas seqüências de aminoácidos. Apesar da leve variação molecular entre os dois hormônios, cada um tem funções fisiológicas muito diferentes. A vasopressina ajuda a regular as concentrações de água e soluto, enquanto a ocitocina desempenha um papel em certos processos reprodutivos. As diferenças entre essas substâncias também são vistas nos mecanismos de humor e secreção.
As diferenças fisiológicas entre os dois hormônios semelhantes são devidas à ligeira variação da estrutura molecular. A sequência de aminoácidos da vasopressina é Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2, enquanto a ocitocina é Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2. Um par de aminoácidos que ocorrem na ocitocina, mas não na vasopressina, é a isoleucina (Ile) e a leucina (Leu). A combinação fenilalanina (Phe) e arginina (Arg) está presente na vasopressina, mas ausente na ocitocina.
Tanto a ocitocina quanto a vasopressina são sintetizadas no hipotálamo e armazenadas na glândula pituitária posterior no cérebro. Quantidades variáveis de hormônios são liberadas diretamente no cérebro. O restante dos hormônios é secretado na corrente sanguínea pelas proteínas transportadoras chamadas neurofisina.
Ao contrário da ocitocina, a vasopressina desempenha um papel importante na homeostase dos fluidos no corpo dos mamíferos, regulando a água, a glicose e os sais. O hormônio é comumente referido como hormônio antidiurético por seus efeitos de conservação de água nos rins, diminuindo a formação de urina. A secreção de vasopressina é regulada pelos osmoreceptores quando simulada por fatores como sede, pressão arterial e volume de líquidos. Outros estímulos potentes da secreção do hormônio antidiurético são náuseas e vômitos.
A principal diferença entre a ocitocina e a secreção de vasopressina é a capacidade da ocitocina de se libertar de outros tecidos, incluindo os ovários e testículos; enquanto a única localização de secreção da vasopressina é a hipófise posterior. Ambos os sexos produzem ocitocina, mas as mulheres produzem o hormônio em maiores quantidades que os homens. A ocitocina é liberada em grandes quantidades durante o trabalho de parto e ajuda a facilitar a amamentação. No nascimento da criança, a ocitocina é secretada quando o feto simula o colo do útero e a vagina. Após a liberação da ocitocina, as contrações uterinas são aprimoradas para ajudar a induzir o nascimento da criança.
A secreção de ocitocina e vasopressina afeta o humor e o comportamento. As mulheres que estão amamentando tendem a ter níveis aumentados de ocitocina liberados no líquido cefalorraquidiano. Níveis elevados de ocitocina em mulheres têm sido associados ao estabelecimento do comportamento materno. Estudos envolvendo o cérebro de animais não prenhes infundidos com ocitocina mostram comportamento materno rapidamente induzido. Em vez de induzir o comportamento materno, a vasopressina influencia bastante o comportamento social e os laços sociais.