Pada pH fisiologi, retosiban wujud dalam keadaan tidak bercas. Ia mempunyai keterlarutan yang baik (> 0.22 mg/ml), dengan nilai logd pada nilai 2.2.[4]

Struktur bernombor retosiban, menunjukkan farmakofor 2,5-diketopiperazina yang diperlukan untuk aktiviti yang baik (berwarna merah) dan yang diperlukan (3 R, 6 R, 7 R )-stereokimia untuk potensi optimum

Retosiban terdiri daripada cincin 2,5 diketopiperazina pusat dengan kumpulan R-indanil pada kedudukan 3 dan R (S-sekbutil) pada kedudukan 6, kedua-dua cis antara satu sama lain, dan dengan cincin R-2-metil oksazola pada kedudukan 7 dalam amida asiklik yang melekat pada kedudukan N1. Retosiban ialah isomer (3R, 6R, 7R) dan merupakan antagonis reseptor oksitosin sub-nanomolar (Ki = 0.65 nM), manakala isomer (3R, 6R, 7S ) di mana stereokimia dalam rantai sisi amida pada C-7 adalah terbalik, adalah 10 kali ganda kurang kuat. Biasanya dalam siri 2,5 antagonis oksitosin diketopiperazina ini, isomer (3S, 6S, 7S) adalah >500 kurang aktif daripada isomer (3R, 6R, 7R). Sebagai tambahan kepada teras penting 2,5-diketopiperazina, retosiban juga mengandungi beberapa ciri struktur yang meningkatkan keberkesanan dan keselamatannya. Kumpulan indanil pada kedudukan 3 adalah pilihan terbaik dari segi potensi antagonis reseptor oksitosin, penggantiannya oleh kumpulan fenetil dan benzil membawa kepada kelemahan aktiviti yang progresif. Pada C-3, alkil bercabang 4-karbon ditunjukkan lebih disukai dengan R (S-sekbutil) adalah yang terbaik; kumpulan alkil yang lebih kecil mengakibatkan aktiviti antagonis berkurangan.[4] Cincin 2-metiloksazola pada kedudukan 7 memberikan keterlarutan akueus yang baik, pengikatan protein yang rendah dan interaksi Cyp450 yang minimum. Hubungan struktur-aktiviti (SAR) ini disokong oleh struktur kristal reseptor oksitosin manusia dalam kompleks dengan retosiban,[7] di mana substituen indanil lipofilik menembusi ke dalam celah yang dalam, terutamanya hidrofobik di bahagian bawah poket pengikat, manakala bahagian amida oksazola-morfolina paling hampir dengan permukaan ekstraselular. Cincin oksazola ialah substituen yang paling terdedah kepada pelarut, dan cincin morfolina tidak mempunyai interaksi langsung dengan reseptor. Teras 2,5-diketopiperazina secara khusus berinteraksi dengan reseptor melalui antara muka interaksi polar.