Wetenschappelijk onderzoek toont veel overeenkomsten, maar ook veel verschillen aan tussen de werking van het jongens- en het meisjesbrein. Zo worden voor de uitvoering van bepaalde taken bij jongens andere hersengebieden geactiveerd dan bij meisjes.

Het geslachtshormoon testosteron speelt een belangrijke rol in het ontstaan van typisch jongens- of meisjesgedrag. Tijdens de zwangerschap ontwikkelt het embryo zich, afhankelijk van de mate waarin het aan testosteron wordt blootgesteld, tot een jongen (hogere concentratie) of een meisje (lagere concentratie). Testosteron stimuleert de ontwikkeling van de rechterhersenhelft — het gebied waarin ruimtelijk inzicht, abstract denken en impulsiviteit huizen — en zet aan tot risicovol en avontuurlijk gedrag. De eigenschappen die bij de linkerhersenhelft horen zijn bij jongens minder sterk ontwikkeld: woordenschat, logica en het vermogen om gevoelens onder woorden te brengen. Ook zorgt testosteron ervoor dat het jongensbrein gemiddeld twee jaar later rijpt. Jongens blijven dus langer speels en kunnen minder goed plannen dan hun vrouwelijke leeftijdsgenootjes.