Många faktorer relaterade till mänsklig sexualitet påverkar frisättningen av oxytocin. Oxytocin, som produceras i olika områden i kroppen, har hormonella och neurologiska effekter. Dess hormonella effekter leder till amning, livmodersammandragningar under förlossningen och sexuell upphetsning hos både män och kvinnor. Inom hjärnan har frisättning av oxytocin ett bredare spektrum av effekter när det gäller parbindning och sexuell upphetsning. Forskning om oxytocin har visat lovande att använda det som en behandling för autism.
Trots att det har en större effekt på kvinnlig sexualitet finns oxytocin hos både män och kvinnor. Hos kvinnor frisätter äggstockarna oxytocin under början av varje menstruationscykel. Under förlossningen ger det livmodersammandragningar; hormonet spelar senare en stor roll vid amning. Hos män sker frisättning av oxytocin i testiklarna under sexuell upphetsning, men i mycket mindre mängder jämfört med kvinnor. Från och med 2011 är det hormonella oxytocinets roll hos män fortfarande något oklar på grund av att majoriteten av forskningen fokuserar på hormonets roll i kvinnlig reproduktion.
Hormonellt oxytocin har mer subtila effekter inom området för sexuell upphetsning. Dess effekter på människans fysiologi minskar rädsla och ökar tilliten. Denna förändring är nödvändig för att orgasm ska inträffa hos både män och kvinnor.
Oxytocin som produceras i äggstockarna och testiklarna kan inte nå den mänskliga hjärnan på grund av blod-hjärnbarriären. Hjärnan producerar sitt eget oxytocin för att komplettera de biologiska effekter som hormonet har på människans sexualitet. Hos män och kvinnor orsakar frisättning av neural oxytocin parbindning i både sexuella och icke-sexuella relationer. Till exempel, att ha en enskild hund en hund under några minuter orsakar neural oxytocinfrisättning hos både människor och djur; denna forskning förklarar delvis den affinitet som människor har haft för hundar i tusentals år.
Den största frisättningen av neuralt oxytocin hos människor sker omedelbart efter att en kvinna har fött barn. Närvaron av oxytocin när en mamma ser sitt barn för första gången startar mammans modersinstinkt. Hormonellt oxytocin som frisätts genom amning förstärker dessa känslor under de följande månaderna. Forskning på djur har visat att oxytocin inte upprätthåller modersinstinkten under de första månaderna av barnets liv; snarare skapar det mönster av moderns beteende som så småningom inte kräver att oxytocinfrisättning upprätthålls.
Forskning om oxytocinfrisättning har föreslagit att syntetiskt oxytocin kan kunna behandla autism. Två forskningsstudier på 2000-talet behandlade autistiska patienter med oxytocin administrerat nasalt. I de flesta fall utvecklade patienterna under kort tid bättre kommunikationsförmåga och mer lämpliga sociala beteenden. Även om oxytocinbehandlingar en dag kan hjälpa individer med autism, innebär de negativa biverkningarna förknippade med kontinuerlig oxytocinfrisättning att det fortfarande finns många hinder att övervinna innan syntetiskt oxytocin blir ett långsiktigt behandlingsalternativ.