أدمِغة الرجال والنساء تختلف من حيث الحجم والبناء و التركيب. في المتوسِّط يزن دماغ الذكور البالغين حوالي ١٤٠٠ غرام (إنتمائهم العرقي يلعب دور أيضاً). الدماغ عند الذُكور في المتوسط ​​١٠٠ غرام أثقل من دماغ المرأة لو قارنا بين رجل و إمرأة متساويين في الطول و الحجم. الهايبوكامبوس أو الحصين، المنطقة المسؤولة في الدماغ عن التعلّم و الذاكرة تختلف في النسيج و الهايكل التشريحية قليلاً عند المرأة عن الرجل وهي عند دماغ المرأة أكبر قليلاً! في المقابل عدد الخلايا الهرمية عند الذكور أكثر. الهايبوتالاموس عند الذكور تقريباً حجمه الضعف، و هناك دراسات تحاول فهم تأثير الإختلاف في الحجم، لكن لا توجد دراسة ذات درجة قطعية يُمكننا الإعتماد عليها بعد.

المخ عند الذكور يحتوي على ما يُقارب ال٢٣ مليار خلية عصبية تُقابلها حوالي ١٩ مليار خلية عند الإناث. لكن إجمالاً في الدماغ نسبة الخلايا العصبية عند النساء أعلى بما يُقدّر ب١١٪ من عند الرجال.

الرجال متفوّقون على النساء في بعض القدرات الإدراكية مثل القدرات المكانية والاستنتاجات الرياضية والتوجيه والمهارات الحركية. بَيد أن المرأة لديها إدراك حسّي أعلى و أسرع من الرجل و قدرة أفضل في الطلاقة، كذلك لديها قدرة أفضل في ربط حلقات وصل مع بعضها. و تستطيع القيام بالمهام بسرعة أكبر من ناحية الدقة اليدوية.

الرجل و المرأة الإثنان يستخدمان الجزئين الأيمن و الأيسر من الدماغ، لكن الرجل يميل أكثر إلى الجانب الأيسر بعكس المرأة التي تميل أكثر إلى الجانب الأيمن.

بالنسبة للذكاء، سواء الرجل او المرأة الإثنان يصلان لنفس معدل الذكاء، لكن الإختلاف بينهما يظهر عندما يتم التركيز على وظائف و قدرات معرفية معيّنة. مثلاً، الرجل يُجيد الحساب و الرياضيات و التخطيط و التخيّل المكاني أفضل من المرأة، في حين تُجيد المرأة التعامل مع اللغات وتعقيداتها أكثر من الرجل. فهي أفضل من ناحية القواعد، القراءة و الفهم، كما إنها تتفوّق عليه في بعض حالات الذكاء العاطفي.

هذه صورة مُبسّطة للإختلافات بين الإثنين وهناك الكثير طبعاً، الأختلاف الجوهري يبدأ عادةً قبل الولادة، حيثُ  يتأثّر تركيب الدماغ بالهرمونات الجنسية، فالذَكَر يتأثر بهرمون التيستوستيرون الذي يُغيّر من تركيبة دماغ الجنين.