Nevrohipofizni hormoni oksitocin in vazopresin se razlikujejo po molekularni strukturi in delovanju v telesu sesalcev. Molekularna struktura vsakega od dveh hormonov se nekoliko razlikuje po dveh aminokislinskih zaporedjih. Kljub majhni molekularni variaciji med hormonoma ima vsak zelo različne fiziološke funkcije. Vazopresin pomaga uravnavati koncentracijo vode in topljencev, medtem ko ima oksitocin vlogo pri nekaterih reproduktivnih procesih. Razlike med temi snovmi se kažejo tudi v razpoloženju in mehanizmih izločanja.
Fiziološke razlike med obema podobnima hormonoma so posledica rahle variacije molekularne strukture. Zaporedje aminokislin vazopresina je Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2, medtem ko je oksitocin Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2. En par aminokislin, ki se pojavljajo v oksitocinu, ne pa v vazopresinu, sta izolevcin (Ile) in levcin (Leu). Kombinacija fenilalanina (Phe) in arginina (Arg) je prisotna v vazopresinu, v oksitocinu pa je ni.
Tako oksitocin kot vazopresin se sintetizirata v hipotalamusu in shranita v zadnji hipofizi v možganih. Različne količine hormonov se sproščajo neposredno v možgane. Preostale hormone izločajo v krvni obtok nosilne beljakovine, imenovane nevrofizin.
Za razliko od oksitocina ima vazopresin pomembno vlogo pri homeostazi tekočine v telesu sesalcev z uravnavanjem vode, glukoze in soli. Hormon se običajno imenuje antidiuretični hormon zaradi njegovih učinkov ohranjanja vode na ledvice z zmanjšanjem tvorbe urina. Izločanje vazopresina uravnavajo osmoreceptorji, ko ga simulirajo dejavniki, kot so žeja, krvni tlak in volumen tekočine. Drugi močni dražljaji izločanja antidiuretičnega hormona so slabost in bruhanje.
Glavna razlika med izločanjem oksitocina in vazopresina je sposobnost oksitocina, da se sprosti iz drugih tkiv, vključno z jajčniki in modi; medtem ko je edino mesto izločanja vazopresina zadnja hipofiza. Oba spola proizvajata oksitocin, vendar ženske proizvajajo hormon v večjih količinah kot moški. Oksitocin se med porodom sprošča v velikih količinah in pomaga olajšati dojenje. Pri rojstvu otroka se oksitocin izloča, ko plod simulira maternični vrat in nožnico. Ko se oksitocin sprosti, se kontrakcije maternice okrepijo, da pomagajo pri porodu.
Izločanje oksitocina in vazopresina vpliva na razpoloženje in vedenje. Ženske, ki dojijo, imajo običajno povečano raven oksitocina, ki se sprošča v cerebrospinalni tekočini. Povečane ravni oksitocina pri ženskah so bile povezane z ugotavljanjem materinega vedenja. Študije, ki so vključevale možgane nebrejih živali, ki so bile infundirane z oksitocinom, kažejo na hitro inducirano materinsko vedenje. Namesto da bi spodbudil materino vedenje, vazopresin močno vpliva na družbeno vedenje in socialno povezanost.