Jedna od najzanimljivijih razlika odnosi se na način na koji muškarci i žene procjenjuju vrijeme, brzinu, rješavaju matematičke zadatke, orijentiraju se u prostoru, trodimenzionalno vizualiziraju predmete i procesiraju jezik. U svim tim zadacima muškarci i žene su potpuno drugačiji. Vjerojatno zato ima puno više muških matematičara, zrakoplovaca, inženjera, arhitekata i vozača trkaćih automobila nego što ih ima među ženama. Nasuprot tome, žene su bolje od muškaraca u međuljudskim odnosima, prepoznavanju tuđih emocija, u jezičnom, emocionalnom i umjetničkom izražavanju, estetskoj procjeni te u detaljnim i isplaniranim zadacima. Na primjer, žene će mnogo bolje od muškaraca zapamtiti popise riječi i paragrafe.
Smatra se da su žene bolje u empatiji, verbalnim vještinama i traženju sigurnosti, dok su muškarci bolji u neovisnosti, dominaciji, prostornim i matematičkim vještinama. Kad su počela istraživanja mozga na ovom području, znanstvenici su bili skeptični u vezi s ulogom gena i biološkim razlikama, budući da je kulturološka naučenost veoma jaka i utjecajna. Jesu li djevojčice sklonije igranju lutkama i međusobnoj suradnji zato što ih tako uče roditelji, učitelji i cjelokupno društvo, ili za to postoje urođene biološke predispozicije koje su se onda odrazile na društvo? No, ustanovilo se da se razlike među spolovima očituju već nekoliko mjeseci nakon rođenja, kad je utjecaj društva još vrlo slab.
Te vidljive razlike u ponašanju utisnute su mnogo prije nego što su vanjski utjecaji imali priliku djelovati. One odražavaju temeljnu razliku u mozgu dojenčeta: bolje razvijene sposobnosti prostornog snalaženja u muškaraca i bolje govorne sposobnosti u žena.
Danas, nakon niza iscrpnih studija u kojima su okolina i društveni utjecaj bili isključeni, znanstvenici su shvatili da postoji veći broj neurofizioloških i anatomskih razlika između muškog i ženskog mozga. Zahvaljujući naprednim neuroznanstvenim metodama i uređajima, otkrili su da je jedno područje u korteksu, inferiorno-parijetalni režanj (IPR), znatno veći u muškaraca nego u žena. To je područje bilateralno i smješteno je iznad razine ušiju (parijetalni korteks).
Dalje, lijeva strana IPR-a u muškaraca je veća od desne. U žena je obrnuto, desna je veća, ali razlika između lijeve i desne strane nije tako velika kao u muškaraca. Inače, ovo je područje za koje je ustanovljeno da je bilo povećano u mozgu Alberta Einsteina, kao i u drugih fizičara i matematičara, stoga se smatra da je veličina IPR-a izravno povezana s mentalnim matematičkim sposobnostima.
IPR omogućuje mozgu da procesira informacije koje prima od osjetila te pomaže u selektivnoj pozornosti i percepciji. Studije povezuju njegovu desnu stranu s pamćenjem uključenim u razumijevanje i manipulaciju prostornih odnosa te sposobnost osjećanja odnosa među dijelovima tijela, kao i s percepcijom vlastitih osjećaja. Lijeva strana IPR-a povezana je s percepcijom vremena i brzine te sposobnošću mentalnog trodimenzionalnog okretanja predmeta. Mnoga istraživanja pokazuju da su kod žena povećana dva područja vezana za jezik (Brocino i Wernickovo područje), što bi bilo biološko opravdanje zašto su žene superiornije u jezično-asociranim mislima.
Neka su istraživanja pokazala da muškarci imaju više neurona u cerebralnom korteksu, dok žene imaju razvijenije neuropile, odnosno prostore između tijela stanica koji sadrže sinapse, dendrite i aksone te omogućuju komunikaciju između neurona. Druga su istraživanja otkrila da ženski mozak procesira govoreni jezik simultano u obje polutke frontalnog mozga, dok muškarci to rade uglavnom samo u lijevoj.
Mada je većina istraživanja usmjerena na cerebralni korteks, koji je nadležan za više intelektualne i kognitivne funkcije, neki su svoja istraživanja usmjerili i na druge dijelove mozga. Ustanovili su da postoje bitne razlike u primitivnijim dijelovima mozga, recimo u hipotalamusu, koji kontrolira većinu temeljnih životnih funkcija, uključujući kontrolu hormona preko hipofize.
Postavlja se pitanje: koji je uzrok tim razlikama u strukturi i funkcioniranju muškog i ženskog mozga? Prema neuroznanstvenicima, odgovor je: evolucija. U davno je vrijeme svaki spol imao točno određene zadatke da bi vrsta opstala. Pećinski muškarac je lovio, a žena skupljala hranu oko doma i brinula o djeci. Pretpostavka je da su se dijelovi mozga oblikovali tako da omoguće svakom spolu što bolje obavljanje zadatka. Tako je razvoj sposobnosti snalaženja u prostoru omogućio muškarcima da budu bolji u ulozi lovca.
Zanimljivo je da se ova obilježja mogu mijenjati. Kada se namjerno promijeni ponašanje vezano uz određenu spolnu ulogu (recimo, kad žene postanu agresivnije ili muškarci brižniji), dolazi do promjena u hormonima, pa čak i u mozgu. Stoga nemaju nikakve temelje oni koji govore o superiornosti jednoga spola nad drugim; može se govoriti samo o razlikama, ali nikako ne i nadmoći, o tome da je nešto bolje od drugoga. Pogotovo ako je sve to podložno utjecajima i promjenama. Nadalje, ova se istraživanja temelje na velikom broju ispitanika; još uvijek je znatan broj izuzetaka, vrhunskih žena-stručnjaka u matematici i fizici te muškaraca koji su nadareni u umjetnosti ili verbalnim vještinama.
Iz ovakvih uopćavanja, ako ih već ne možemo izbjeći, uvijek možemo izvući neku dobrobit. Poznavanje općih razlika u funkcioniranju muškaraca i žena može nam pomoći u poboljšanju međusobnih odnosa, u nastojanju da jedni druge nadopunjujemo umjesto da tražimo u drugima vlastite odraze u zrcalu.