В 2001 году исследователи из Гарвардского университета обнаружили, что структуры мозга, больше развитые у женщин, включают лимбическую кору, которая отвечает за управление эмоциями, тогда как у мужчин в среднем больше развита теменная кора, которая участвует в восприятии пространства. Эти открытия соответствуют психологическим отличиям: женщин обычно считают «более эмоциональными», и они показывают в среднем более высокие результаты в тестах на вербальное мышление, включающих обсуждение эмоций. У мужчин в среднем более высокие результаты в тестах на пространственный интеллект, связанных в том числе с чтением карт или мыслительным вращением геометрических фигур.

В структурах мозга имеется много других специфически гендерных отличий. Некоторые из них могут объяснить половую дискриминацию некоторых психических заболеваний. Например, мужчины более подвержены аутизму и шизофрении, тогда как депрессия и хроническая тревожность более распространены среди женщин.