Det er også funnet forskjeller i størrelsen og strukturen på visse områder av hjernen ved schizofreni. En metaanalyse av MR-undersøkelser (2006) viste at hele hjerne- og hippocampus- volumet er mindre og ventrikkelvolumet større hos pasienter som har gjennomgått en psykotisk episode, sammenlignet med friske personer. Nyere MR-studier, som har anvendt moderne metoder for måling av tykkelse og overflateareal av hjernebarken (), har demonstrert redusert kortikal tykkelse i store områder i frontallappene, tinninglappene og noe mindre områder i isse- og occipitallappene. En norsk studie fra 2012 viste at redusert kortikalt volum hos pasienter med schizofreni hovedsakelig kan forklares med fortynnet cortex, men at det også var redusert overflateareal i mindre regioner over hele cortex. Det gjenstår å finne ut om schizofreni er en nevrodegenerativ prosess som begynner nær symptomdebuten, eller om tilstanden karakteriseres bedre som en nevroutviklingsprosess som gir unormale hjernevolumer i ung alder. Typiske antipsykotika som haloperidol har i dyreforsøk vært knyttet til en betydelig reduksjon i volumet av grå hjernesubstans ved første episode-psykose; en slik reduksjon er ikke sett ved bruk av atypiske antipsykotika som olanzapin. Studier av primater har vist redusert grå og hvit hjernesubstans med bruk av både typiske og atypiske antipsykotika.