Badania neuroanatomiczne wykazały różnice w wielkosci i budowie mózgów męskich i kobiecych. Rożnice te dotyczą głównie okolic związanych z emocjami, seksualnością, okolic skroniowo-ciemieniowych i połączenia pomiędzy półkulami.
Mężczyźni mają zdecydowanie większe ciało migdałowate, strukturę odpowiedzialną za emocje. Ma też ono u mężczyzn większą koncentrację androgenu. Różnice w wielkości obserwuje się również w obrębie podwzgórza, swoistej stacji przekaźnikowej w mózgu, biorącej udział w większości procesów emocjonalnych i poznawczych. Dwa jądra podwzgórza : jądro łożyskowe i jądro pola przedwzrokowego są prawie dwukrotnie większe u mężczyzn niż u kobiet. Drugie z nich - jądro pola przedwzrokowego bierze udział w regulacji zachowań seksualnych, a jego uszkodzenie, badane u zwierząt, powodowalo zmianę zachowań typowych dla samców na zachowania typowe dla samic. Mężczyźni mają rownież większe i bardziej asymetryczne struktury skroniowe. Różnice zaobserwowano między innymi w wielkości planum temporale, obszaru który uczestniczy w procesach językowych oraz w długości bruzdy Sylwiusza, rozdzielającej częsć czołowo-ciemieniową od skroniowo-potylicznej. Bruzda ta jest dłuższa u mężczyzn.
Kobiety natomiast mają mniej asymetryczne mózgi od mężczyzn. Oznacza to, że obie półkule mózgowe są u nich prawie takie same pod względem wielkości i budowy. U kobiet obie półkule również ściślej ze sobą współpracują i połączone są większą liczbą połączeń.
Mózg u mężczyzn jest o ok. 10% większy, odpowiednio do różnic w proporcji ciała. Nie oznacza to jednak, że mężczyźni mają przewagę nad kobietami w myśleniu, działaniu czy kontrolowaniu własnego funkcjonowania. Nie ma żadnych naukowych podstaw do takiego wnioskowania. Badania cytoachitektoniczne, w których porównywano liczbę neuronow i gęstość ich upakowania w różnych warstwach mózgów męskich i kobiecych wykazały brak różnic pomiędzy kobietami i mężczyznami w ogólnej liczbie neuronów. Mężczyźni i kobiety mają więc, pomimo różnic w wielkości, mózgi o takiej samej liczbie komórek nerwowych. Jest to w przybliżeniu 100 bilionów neuronów.
W mózgach kobiecych neurony są gęściej upakowane. W zależności od warstwy komórkowej gęstość upakowania jest u kobiet większa od o ok 11% do nawet 20% niż u mężczyzn. Kora mózgowa u kobiet jest grubsza niż u mężczyzn w wielu miejscach, takich jak kora dolna ciemieniowa i tylna skroniowa. Natomiast mózgi mężczyzn są większe w obszarach czołowych i potylicznych.
Mózgi męskie i kobiece różnią się także pod względem proporcji substancji szarej do białej. Substancja szara to nerurony, czyli komórki nerwowe, a substancja biała to otaczajace je komórki glejowe, ktore pełnią funkcję ochronną i pomocniczą dla neuronów. U kobiet jest stosunkowo większa proporcja substancji szarej w stosunku do objętości całego mózgu, zaś u mężczyzn większa jest proporcja substancji białej i płynu mózgowo-rdzeniowego.
Jak widać natura w tej dziedzinie sama dąży do równowagi pomiędzy osobnikami przeciwnej płci, wyrównując rozmiar mózgu jego gęstością i zróżnicowaniem struktury. Nie ma potrzeby poszukiwania specjalnych uwarunkowań poznawczo-emocjonalnych, koniecznych dla pełnienia określonych ról, związanych z płcią, prokreakcją i wychowaniem potomstwa. Pomimo iż role męskie i żeńskie w tym zakresie zdecydowanie się różnią, to jak widać zostały przez naturę sprawiedliwie potraktowane jako równie ważne i wymagające jednakowego potencjału opracowujacego i kierującego działaniem człowieka. Możliwości mózgu męskiego i kobiecego są jednakowe. Nie oznacza to jednak, że mężczyźni i kobiety w identyczny sposób reagują na te same bodźce i że nie róznią się w sferze emocjonalnej i poznawczej. Ogólnie jednak potencjał obu płci jest wyrównany.
