Vyrų ir moterų anatomijos ir asmenybės skirtumai yra gerai žinomi visiems, tačiau tik palyginti neseniai buvo atlikti tyrimai, kurie rodo, kad yra esminių skirtumų tarp vyrų ir moterų smegenų. Šie skirtumai gali būti gana ryškūs ir daugeliu atvejų lemia bruožus, kurie dažniausiai būdingi moterims nei vyrams, ir atvirkščiai. Vyrų ir moterų smegenų struktūros ir sistemos iš esmės yra panašios, tačiau jų darbo ir integravimosi būdai gali būti labai įdomūs ir netgi stebinantys.
Pirmiausia reikėtų pažymėti, kad jokiu moksliniu tyrimu nenustatytas skirtumas tarp lyčių bendro intelekto lygio. Tai, žinoma, nemenka, tačiau vyrų ir moterų smegenys skiriasi savo charakteriu ir lyginamuoju pranašumu. Jau seniai žinomas skirtumas yra tas, kad vyrų smegenyse yra vidutiniškai keturiais procentais daugiau ląstelių nei vidutinėse moters smegenyse, todėl jos sveria apie 3.5 uncijos (100 g). Moterų smegenyse, nors ir turi šiek tiek mažiau smegenų ląstelių, taip pat yra daugiau jungčių tarp ląstelių. Šie bendrieji skirtumai gali lemti skirtingus būdus, kuriais vyrai ir moterys apdoroja kalbą, įvertina objekto greitį ir, be kita ko, įvertina laiko praėjimą.
Tai rodo tai, ką dauguma žinome iš patirties, būtent, kad vyrai dažnai puikiai atlieka užduotis, reikalaujančias susikaupimo vietinėse smegenų srityse, pavyzdžiui, matematikos. Kita vertus, moterys paprastai geriau įsisavina ir integruoja informaciją tokioms reikmėms kaip žodinė išraiška. Tai ne tik įprastas kultūrinis pastebėjimas, nes tai buvo moksliškai pagrįsta išvada Kalifornijos universiteto Irvine 2004 m. atliktame tyrime.
Kitas skirtumas tarp vyrų ir moterų smegenų yra struktūros, vadinamos corpus Colosum, dydis. Iš tikrųjų tai yra greitkelis, jungiantis du smegenų pusrutulius. Moterų korpusas yra didesnis nei vyrų. Tai prilygsta greitesniam duomenų perdavimo greičiui tarp pusrutulių, suteikiant moterims didesnę prieigą prie abiejų pusių, ypač kalbant. Vyrai, priešingai, yra labiau „kairiųjų smegenų“ arba logiški ir analitiški nei moterys. Taip pat buvo pasiūlyta, kad didesnis moterų korpuso dydis gali būti atsakingas už reiškinį, kurį vadiname „moterų intuicija“.
Gilioji smegenų limbinė sistema yra dar viena vieta, kurioje yra didelių skirtumų tarp vyrų ir moterų smegenų. Ši sistema yra didesnė moters smegenyse nei vyro, todėl dažnai moterys gali daugiau bendrauti su savo ir kitų jausmais. Tai taip pat lemia didesnį moters gebėjimą užmegzti ryšius ir rūpintis kitais žmonėmis, palyginti su vyrais. Limbinės sistemos skirtumai tikriausiai yra atsakingi už tai, kad moterys visose žinomose kultūrose laikomos pagrindinėmis mažų vaikų globėjomis.