Niektórzy badacze i badaczki zajmujący się naukami neuronalnymi twierdzą, że obserwowalne różnice w budowach mózgu kobiet i mężczyzn stanowią dowód na istnienie wrodzonych różnic międzypłciowych. Jedną z tych badaczek jest neuropsychiatra, Louann Brizendine, autorka książki The Female Brain. Jej publikację szeroko skrytykowano, a autorkę posądzono o manipulowanie danymi, wybiórczość i szerzenie stereotypów. Współczesna nauka nie potrafi szczegółowo wyjaśnić, w jaki sposób różnice w budowie mózgu mogłyby u ludzi wpływać na ich zachowanie, dlatego próby usprawiedliwiania różnic pomiędzy płciami w ten sposób są postrzegane jako dalece hipotetyczne i neuroseksistowskie. Wielkość różnic w budowie mózgów kobiet i mężczyzn często jest wyolbrzymiana w literaturze. Badania obrazowe mózgu wykonuje się często na niewielkich grupach ludzi, przez co są one niereprezentatywne przy ocenie różnic w budowie mózgu pomiędzy przedstawicielami płci. Zbiorcze analizy tego typu badań wykazały, że nie ma żadnych znaczących różnic w wielkości spoidła wielkiego w mózgach kobiet i mężczyzn oraz brak jest dostrzegalnych różnic w strukturach językowych, chociaż pojedyncze badania wskazywały na taką różnicę.