Οι διαφορές στην ανατομία και την προσωπικότητα των ανδρών και των γυναικών είναι γνωστές σε όλους, αλλά μόλις σχετικά πρόσφατα υπήρξαν μελέτες που δείχνουν ότι υπάρχουν ουσιαστικές διαφορές μεταξύ του ανδρικού και του γυναικείου εγκεφάλου, επίσης. Αυτές οι διαφορές μπορεί να είναι αρκετά έντονες και σε πολλές περιπτώσεις οφείλονται σε χαρακτηριστικά που γενικά ισχύουν περισσότερο για τις γυναίκες παρά για τους άνδρες και αντίστροφα. Οι δομές και τα συστήματα του ανδρικού και γυναικείου εγκεφάλου είναι βασικά παρόμοια, αλλά οι τρόποι με τους οποίους λειτουργούν και ενσωματώνονται μπορεί να είναι πολύ ενδιαφέροντες και ακόμη και να εκπλήξουν.
Θα πρέπει πρώτα να σημειωθεί ότι καμία επιστημονική μελέτη δεν έχει βρει διαφορά στα γενικά επίπεδα νοημοσύνης μεταξύ των φύλων. Αυτό, φυσικά, δεν είναι μικρό σημείο, αλλά ο ανδρικός και ο γυναικείος εγκέφαλος διαφέρουν ως προς τον χαρακτήρα και το συγκριτικό πλεονέκτημα. Μια διαφορά που είναι γνωστή εδώ και αρκετό καιρό είναι ότι, κατά μέσο όρο, ο ανδρικός εγκέφαλος περιέχει μεγαλύτερο αριθμό κυττάρων από τον μέσο γυναικείο εγκέφαλο, κατά περίπου τέσσερα τοις εκατό, με αποτέλεσμα να ζυγίζει περίπου 3.5 ουγγιές (100 g) περισσότερο. Ο γυναικείος εγκέφαλος, ενώ περιέχει ελαφρώς λιγότερα εγκεφαλικά κύτταρα, περιέχει επίσης μεγαλύτερο αριθμό συνδέσεων μεταξύ των κυττάρων. Αυτές οι γενικές διαφορές μπορεί να εξηγούν τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους άνδρες και γυναίκες επεξεργάζονται τη γλώσσα, κρίνουν την ταχύτητα ενός αντικειμένου και εκτιμούν το πέρασμα του χρόνου, μεταξύ άλλων.
Αυτό υποδηλώνει κάτι που οι περισσότεροι από εμάς γνωρίζουμε εκ πείρας, δηλαδή ότι οι άνδρες συχνά υπερέχουν σε εργασίες που απαιτούν συγκέντρωση σε τοπικές περιοχές του εγκεφάλου, όπως τα μαθηματικά. Οι γυναίκες, από την άλλη πλευρά, είναι γενικά καλύτερες στο να αφομοιώνουν και να ενσωματώνουν πληροφορίες για χρήσεις όπως η λεκτική έκφραση. Αυτό δεν είναι απλώς μια κοινή πολιτιστική παρατήρηση, καθώς βρέθηκε ότι είναι ένα επιστημονικά έγκυρο συμπέρασμα σε μια μελέτη που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Irvine το 2004.
Μια άλλη διαφορά μεταξύ του ανδρικού και του γυναικείου εγκεφάλου είναι το μέγεθος μιας δομής που ονομάζεται corpus collosum. Αυτός είναι, στην πραγματικότητα, ο αυτοκινητόδρομος που συνδέει τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου. Το corpus collosum στις γυναίκες τείνει να είναι μεγαλύτερο από αυτό των ανδρών. Αυτό ισοδυναμεί με ταχύτερους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων μεταξύ των ημισφαιρίων, δίνοντας στις γυναίκες μεγαλύτερη πρόσβαση και στις δύο πλευρές, ειδικά για τη γλώσσα. Οι άνδρες, αντίθετα, τείνουν να είναι πιο «αριστεροί εγκέφαλοι», ή λογικοί και αναλυτικοί, από τις γυναίκες. Έχει επίσης προταθεί ότι το μεγαλύτερο μέγεθος του collosum των γυναικών θα μπορούσε να είναι υπεύθυνο για το φαινόμενο που ονομάζουμε «γυναικεία διαίσθηση».
Το βαθύ μεταιχμιακό σύστημα του εγκεφάλου είναι ένα άλλο μέρος στο οποίο υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ του ανδρικού και του γυναικείου εγκεφάλου. Αυτό το σύστημα είναι μεγαλύτερο στον εγκέφαλο μιας γυναίκας παρά στον εγκέφαλο ενός άνδρα, επιτρέποντας συχνά στις γυναίκες να έρχονται σε μεγαλύτερη επαφή με τα συναισθήματά τους και με αυτά των άλλων. Αυτό έχει επίσης ως αποτέλεσμα την αυξημένη ικανότητα της γυναίκας να δένεται και να φροντίζει άλλους ανθρώπους, σε σύγκριση με τους άνδρες. Οι διαφορές στο μεταιχμιακό σύστημα είναι πιθανώς υπεύθυνες για το γεγονός ότι οι γυναίκες θεωρούνται οι κύριοι φροντιστές των μικρών παιδιών σε κάθε γνωστό πολιτισμό.