研究最多的因素是生物因素，尤其是与生物学和性取向有关的大脑结构差异。除此之外还有环境因素。对跨性别者的大脑研究都是有限的，尤其是那些对女性有性吸引力的跨性别女性，以及那些对男性有性吸引力的跨性别男性，因为这些研究仅包括了少数的被测试个体。已经发现跨性别女性的某些大脑结构与顺性别女性相似或与顺性别男性相反，而跨性别男性则与顺性别男性相似，甚至在监督下的激素使用，这也可以使跨性别者的大脑变得更接近同性别的顺性别者。然而，这些研究是有限的，因为它们只有少数受试个体。在男同性恋和异性恋男性以及女同性恋和异性恋女