La neurobiología de las diferencias entre hombres y mujeres estudia las características del cerebro que distinguen el cerebro masculino del femenino. 
Los estudios sobre morfología y función cerebral muestran que existen diferencias entre los encéfalos de machos y de hembras: varias estructuras presentan dimorfismo sexual.[1]​[2]​ A pesar de estas diferencias anatómicas, existe solapamiento entre las capacidades y la conducta de ambos sexos, por lo que no hay consenso sobre el alcance de estas diferencias en el ser humano.[3]​[4]​[5]​