早在1999年6月，加拿大麦克马斯特大学的桑德拉·维特森等人在《柳叶刀》上发表了他们的研究成果。他们将爱因斯坦的大脑与99名去世的老年男女的大脑进行了比较。他们发现爱因斯坦左右半球的顶叶下区域比普通人厚1厘米，也就是说，比普通人多15%。因为爱因斯坦大脑的左顶叶比普通人大，其大小和形状与右顶叶相似，所以爱因斯坦大脑顶叶比普通人对称。顶叶负责视觉空间认知、数学能力和运动想象，这可能是爱因斯坦非凡的逻辑思维和空间认知能力的主要原因。这也说明爱因斯坦的左脑不同于普通人，而不是他的右脑。
此外，维特森等人。还发现爱因斯坦大脑的另一个特点是表层的许多部分没有凹槽（子宫间沟），这就像大脑中的路障，使得神经细胞很难相互交流。如果大脑中没有这样的障碍，神经元可以自由连接，使大脑的思维更加活跃。
差异之四：额外的沟回和脸大舌头大。
根据福克等人在《大脑》杂志上发表的一篇研究论文，爱因斯坦的大脑确实不同于普通人。他们分析了14张之前未发表的爱因斯坦整个大脑的照片，并将它们与其他85人的大脑进行了比较。结果发现，虽然爱因斯坦的大脑只有1230克重，但他大脑的几个区域却有额外的沟和褶皱，这在其他人的大脑中很少见到。例如，爱因斯坦的大脑左侧有额外的凹槽和褶皱，这使得他的脸和舌头比平时更大。此外，爱因斯坦的前额叶皮质也有很大的延伸，这一区域是大脑的指挥和控制中心。在这里进行决策和自我控制等更高层次的思考。因此，这可以解释为什么爱因斯坦有更多的思考和新颖的想法。
差异之五：爱因斯坦的大脑胼胝体比常人更厚。
胼胝体是连接大脑左右半球的神经纤维。来自中国上海华东师范大学物理系的研究人员和美国佛罗里达州立大学人类学系的研究人员利用核磁共振成像对爱因斯坦和两个对照组（一组15名中老年男性，另一组52名）的胼胝体进行了研究健康的年轻人）在爱因斯坦同时代的人（1905年）去世后，这组人的大脑都被保存了下来，这一年也是26岁的爱因斯坦发表相对论的年代。
研究人员比较了爱因斯坦和对照组大脑不同位置胼胝体的厚度。结果显示，爱因斯坦大脑的胼胝体比正常人厚。研究人员认为，由于胼胝体神经纤维较多，它们连接大脑的重要区域，比如负责复杂思维和决策的前额叶皮层，结合其他研究证据，比如一些物理学家的大脑比普通人的大脑大，而皱纹更为复杂，这表明爱因斯坦大脑的这些特征是他非凡才华基础的基础。
爱因斯坦大脑与常人无差异尽管上述研究表明爱因斯坦的大脑与普通人不同，但一些研究认为爱因斯坦的大脑与普通人没有区别。
纽约佩斯大学的心理学家特伦斯·海因斯在《大脑与认知》杂志上发表文章说，爱因斯坦的大脑在细胞和结构上与普通人没有什么不同。海因斯主要质疑此前一些关于爱因斯坦大脑的研究结果，以表明爱因斯坦的大脑与普通人没有什么不同。
首先，海因茨认为之前的研究并不严谨。例如，海因茨说，1985年在人类大脑中发现的钻石细胞数量明显高于普通人。因为戴蒙德分析了4个大脑区域的7个变量，相当于28组分析，只有一组p值小于0.05，这并不能解释问题。因为p值是检验结果可信度的下降指标，如果p值大于0.05，则无统计学意义，即结论不可靠；否则，p值小于0.05，结论更可靠；p值小于0.01，则非常可靠。然而，对爱因斯坦大脑中神经细胞的分类显示，28组中只有一组p值小于0.05，说明爱因斯坦大脑中胶质细胞的含量并不比普通人多。
其次，海因斯认为，以往的研究和分析在逻辑上也存在问题。爱因斯坦的大脑不同于普通人的所有结论都是通过研究爱因斯坦的大脑切片得出的，这本身并不十分科学，因为几片大脑切片无法替代大脑的所有组织和细胞，也无法揭示这些细胞是如何思考和操作多种功能的大脑作为一个整体对整个大脑的一小片或几片进行分析，可以揭示出大脑的特殊认知能力，无异于痴人说梦。
第三，人们过去常常根据爱因斯坦的自我评价来分析他的大脑。例如，爱因斯坦曾写道，他认为自己可以很好地控制自己的大脑，精力充沛。但海因茨认为，这些评论在真正的神经科学中毫无价值，不可能准确地研究爱因斯坦的大脑，根据他说的几句话得出可靠的结论。
耶鲁大学医学院的神经科学家齐默尔曼同意海因斯的观点。齐默尔曼曾经是哈维的老师。因此，哈维也给了齐默尔曼一些爱因斯坦大脑的部分。在爱因斯坦还活着之前，齐默尔曼首先和爱因斯坦约好了将来研究他的大脑。当时，爱因斯坦同意了，但有一个条件：研究结果不应发表。齐默尔曼还仔细观察了爱因斯坦的大脑，认为他的大脑非常正常。爱因斯坦的大脑和普通人的不同之处在于，他的大脑比同龄的人更健康，退化的迹象更少。
至于我们是否可以通过研究大脑得出爱因斯坦比普通人更聪明的结论，齐默尔曼的观点与海因斯一致。他举例说，有人赢得了长跑冠军，但他死后，解剖他的腿，你就以为能发现成为长跑冠军的秘诀吗？
美国罗伯特·伍德·约翰逊医学院的神经学家雷波尔提出了一个更好的观点：人们对爱因斯坦大脑的迷恋揭示了人们对大脑的假设和对天才的崇拜。
更重要的是，即使爱因斯坦的大脑与普通人不同，哈佛医学院的神经科学家加内巴德认为，他无法回答另一个问题：是非凡的大脑让爱因斯坦成为伟大的物理学家，还是他对高级物理的学习改变了他的大脑？
