La oxitocina es la hormona responsable de que la atracción inicial de paso a un vínculo de amor duradero. Según Gareth Leng, de la Universidad de Edimburgo, la hormona ayuda a forjar lazos permanentes entre amantes tras la primera oleada de emoción. La oxitocina está involucrada en muchos aspectos del amor, desde el maternal hasta el hecho de que algunos logren permanecer felices por décadas con la misma pareja, o que otros sean incapaces de forjar una relación duradera. Varias investigaciones han descubierto que la hormona, que es producida en grandes cantidades por el cerebro durante el parto, la lactancia y cuando hay actividad sexual, es importante para incitar el comportamiento maternal en los animales.

Se ha demostrado que las neuronas oxitocinérgicas no sólo secretan este péptido al torrente sanguíneo, sino que también lo contienen y liberan en las terminales sinápticas de las neuronas, lo que significaba que, además de funcionar como una hormona, lo hace también como un neurotransmisor. Partiendo del razonamiento de que durante el parto se produce una liberación masiva de oxitocina, Kurt Pedersen, de la Universidad de Carolina del Norte (EEUU), propuso que esta hormona, además de liberarse en el torrente sanguíneo, pudiera también secretarse dentro del cerebro y postuló que probablemente se relacionaba con el inicio de la conducta maternal.

Experimentos hechos con ratas de laboratorio confirmaron su teoría. Cuando las ratas no están embarazadas ni lactando, rechazan a las crías, tanto que incluso se las comen. La hembra tiene que pasar por el período de gestación para que esta conducta cambie, de tal manera que antes del parto, si se le acercan crías, puede llegar a aceptarlos. La oxitocina provocó el mismo efecto en sólo una hora después de su administración en los ventrículos cerebrales de ratas vírgenes. Las ratas que una hora antes eran caníbales, se transformaron en madres amorosas por la acción de la hormona.