Hormony neurohipofizyczne, oksytocyna i wazopresyna, różnią się budową molekularną i funkcją w organizmie ssaka. Struktura molekularna każdego z dwóch hormonów różni się nieznacznie dwiema sekwencjami aminokwasowymi. Pomimo niewielkich różnic molekularnych między tymi dwoma hormonami, każdy z nich ma bardzo różne funkcje fizjologiczne. Wazopresyna pomaga regulować stężenie wody i substancji rozpuszczonych, a oksytocyna odgrywa rolę w niektórych procesach rozrodczych. Różnice między tymi substancjami widoczne są również w mechanizmach nastroju i sekrecji.
Fizjologiczne różnice między dwoma podobnymi hormonami wynikają z niewielkiej zmienności struktury molekularnej. Sekwencja aminokwasowa wazopresyny to Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2, podczas gdy oksytocyna to Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2. Jedną parą aminokwasów, która występuje w oksytocynie, ale nie wazopresynie, jest izoleucyna (Ile) i leucyna (Leu). Połączenie fenyloalaniny (Phe) i argininy (Arg) występuje w wazopresynie, ale nie występuje w oksytocynie.
Zarówno oksytocyna, jak i wazopresyna są syntetyzowane w podwzgórzu i magazynowane w tylnym przysadce mózgowej. Różne ilości hormonów są uwalniane bezpośrednio do mózgu. Reszta hormonów jest wydzielana do krwi przez białka nośnikowe zwane neurofizyną.
W przeciwieństwie do oksytocyny, wazopresyna odgrywa ważną rolę w homeostazie płynów w organizmie ssaka poprzez regulację wody, glukozy i soli. Hormon ten jest powszechnie określany jako hormon antydiuretyczny ze względu na jego działanie oszczędzające wodę na nerki poprzez zmniejszenie tworzenia się moczu. Wydzielanie wazopresyny jest regulowane przez osmoreceptory, symulowane przez czynniki takie jak pragnienie, ciśnienie krwi i objętość płynów. Innymi silnymi bodźcami wydzielania hormonu antydiuretycznego są nudności i wymioty.
Główną różnicą między wydzielaniem oksytocyny i wazopresyny jest zdolność oksytocyny do uwalniania się z innych tkanek, w tym z jajników i jąder; podczas gdy jedynym miejscem wydzielania wazopresyny jest tylny gruczoł przysadki. Obie płcie produkują oksytocynę, ale kobiety produkują ten hormon w większych ilościach niż mężczyźni. Oksytocyna jest uwalniana w dużych ilościach podczas porodu i ułatwia karmienie piersią. Przy porodzie oksytocyna jest wydzielana, gdy płód symuluje szyjkę macicy i pochwę. Po uwolnieniu oksytocyny nasilają się skurcze macicy, aby pomóc w wywołaniu porodu.
Wydzielanie oksytocyny i wazopresyny wpływa na nastrój i zachowanie. Kobiety karmiące piersią mają zwykle podwyższony poziom oksytocyny uwalnianej w płynie mózgowo-rdzeniowym. Podwyższone poziomy oksytocyny u kobiet są związane z ustaleniem zachowań matczynych. Badania z udziałem mózgów zwierząt niebędących w ciąży, którym podano infuzję oksytocyny, wykazują szybko wywołane zachowania matczyne. Zamiast wywoływać zachowania matczyne, wazopresyna ma duży wpływ na zachowania społeczne i więzi społeczne.