Neurologische Unterschiede zwischen den Geschlechtern sollten nicht nur auf der Ebene der Erklärung einer Erkrankung, sondern auch bei der Entwicklung von Behandlungsverfahren Eingang finden, da auf ihnen je eigene Bedürfnisse beruhen. Ein Unterschied stellt bereits die Größe des Gehirns dar, wobei Männer im Durchschnitt ein größeres Hirnvolumen als Frauen aufweisen. Dieses wird aber im Verlauf des Alterns schneller abgebaut als beim weiblichen Geschlecht. Außerdem gibt es Abweichungen bei der Cortexdicke, die auf verhaltensbezogene Eigenheiten hinweisen (siehe Kapitel Das Großhirn). Unter anderem sind bei Männern die Amygdalae, der Hypothalamus und das Corpus Callosum ausgeprägter. Frauen weisen beispielsweise in den Bereichen des Hippocampus, des Präfrontalen Cortex oder des Nuceulus Caudatus größere Ausprägungen auf. In Bezug auf geschlechtsspezifische Unterschiede kommt den Geschlechtshormonen eine bedeutende Rolle zu. Diese beeinflussen das Nervensystem einerseits in der Organisation und andererseits bei der Aktivierung von Informationen. Der Östrogenspiegel beeinflusst gleichzeitig die Ausschüttung von Serotonin, Noradrenalin, Dopamin und Acetylcholin. Das bedeutet, dass das vorrangig bei Frauen überwiegende Hormon auf die Stimmungslage wirkt. Die Hormone werden für die Leistungsunterschiede zwischen Mann und Frau verantwortlich gemacht. Männern spricht man bessere Fähigkeiten bei grob-motorischen Aufgaben, Raumwahrnehmung und Orientierung zu. Bei Frauen scheint dies hingegen auf die Ebenen der Sprache, episodisches und autobiographisches Gedächtnis zuzutreffen (siehe Kapitel Gedächtnis). Auch das emotionale Verhalten und Erleben gestaltet sich geschlechtsspezifisch. Frauen scheinen sich einerseits besser emotional ausdrücken zu können und andererseits bessere Fähigkeiten für das Nachvollziehen emotionsbezogener Äußerungen zu haben. Ein Unterschied bei mathematische Fertigkeiten wird auf soziale Komponenten der Sozialisation zurückgeführt. Andere geschlechtsspezifische Leistungsabweichungen passen sich im Laufe der Kindheit oder Jugend an.
So wie das Eisen außer Gebrauch rostet und das stillstehende Wasser verdirbt oder bei Kälte gefriert, so verkommt der Geist ohne Übung. Leonardo da Vinci