La pilule contraceptive modifie certaines structures cérébrales chez les femmes. Les utilisatrices présentent une meilleure vision spatiale et une mémoire verbale supérieure.

La pilule contient des hormones synthétiques qui inhibent la production hormonale naturelle, empêchant ainsi l'ovulation et la fertilité. Ces hormones semblent également influencer les capacités cognitives.
Des études montrent que les femmes sous pilule excellent davantage dans les tâches de mémorisation de mots par rapport à celles qui n'en prennent pas. Leurs performances chutent pendant la "semaine d'arrêt", coincidente avec les règles. Elles sont aussi moins sujettes aux "faux souvenirs".
Les utilisatrices de pilule résistent mieux à l'idée qu'un souvenir erroné d'un événement passé soit exact. Par ailleurs, elles surpassent en rotation mentale : des tests impliquant la comparaison d'objets 3D inclinés le confirment.
Ces changements sont visibles dans le cerveau. Chez certaines utilisatrices, le cortex préfrontal est plus volumineux. Le gyrus fusiforme, impliqué dans la reconnaissance faciale, s'agrandit avec la prise prolongée de la pilule. De futures recherches exploreront l'impact sur le choix des partenaires.