視床下部-下垂体-性腺軸
性ホルモンは脳の構造と機能に影響し、結果として行動にも影響する。発育過程において、ホルモンは神経細胞のシナプス形成や移動(英語版)を決定し、その結果性的二形が生じる。この身体的差異が男女の行動の違いに繋がる。GnRHの脳の構造と機能に対する直接の影響は示されていないが、ゴナドトロピン、性ホルモン、アクチビンの影響は示されている。FSHは、脳の発達と分化に重要な役割を果たしていると考えられている。
テストステロン濃度は向社会的行動(英語版)に関係すると示されており、神経突起の発達と移動を促進することでシナプス形成を助ける。アクチビンは生涯を通じて神経の可塑性を維持し、末梢神経細胞の神経伝達物質を調節する。また、環境もホルモンと行動の相互作用に影響を与える。