Harmaan aineen ja valkoisen aineen määrän on havaittu olevan merkittävästi erilainen miesten ja naisten aivoissa, mutta älykkyystaso on yleensä sama molemmilla sukupuolilla. Miesten aivoissa on tyypillisesti noin 6.5 kertaa enemmän harmaata ainetta – aivojen alue, joka käsittelee tietoa – kuin naisilla. Naisilla on kuitenkin yleensä noin 10 kertaa enemmän valkoista ainetta, joka vastaa tietojenkäsittelykeskusten yhdistämisestä aivoissa. Vaikka miehet ja naiset pisteyttävät yleensä tasapuolisesti laajoissa älykkyystesteissä, sukupuolierot harmaan aineen ja valkoisen aineen välillä saattavat saada miehet todennäköisemmin toimimaan paremmin tehtävissä, jotka vaativat paikallista käsittelyä, kuten matematiikkaa. Naiset menestyvät usein tehtävissä, jotka vaativat useita aivoprosessiyhteyksiä, kuten esimerkiksi kieleen liittyvät.
Lisää sukupuolieroista aivoprosesseissa:
Noin 84% harmaasta aineesta ja 86% valkoisesta aineesta naisilla on aivojen otsalohkossa, kun taas 45% harmaasta aineesta ja 0% valkoisesta aineesta miehillä. Tämä saattaa saada naiset todennäköisemmin kärsimään pahemmista aivovaurioista pään trauman jälkeen.
Erään tutkimuksen mukaan naiset olivat 70% tehokkaampia kuin miehet suorittamaan useita pieniä tehtäviä lyhyessä ajassa.
Ventromediaalinen prefrontaalinen kuori, aivojen osa, joka määrittää, mitä henkilö pitää humoristisena, on havaittu stimuloivan nopeammin miehillä kuin naisilla.