Küsimus, kas aju suurus mõjutab intelligentsust, on teaduses tugevalt arutletud ja selles küsimuses pole kindlust. On tõendeid selle kohta, et aju suurus võib midagi muuta, kuid on ka tõendeid, mis viitavad sellele, et see ei ole kõige olulisem tegur. Mõnede ekspertide sõnul näib aju suurus teatud tüüpi intelligentsuse jaoks olevat olulisem kui teiste jaoks. Loomariigis on tehtud uuringuid, mis on näidanud ka suuri vastuolusid erinevate liikide aju suuruse ja intelligentsuse osas ning see on muutnud teadlased selles küsimuses üldiselt ebakindlamaks.
Loomad, kes on muutnud teadlased kõige ebakindlamaks, on linnud. Paljud linnuliigid, eriti vareslaste sugukonda kuuluvad linnuliigid, näitavad üles väga keerulist sotsiaalset käitumist ja näitavad üles oskust keerukaks arutlemiseks. Nad on üldiselt võimelised seda tegema hoolimata asjaolust, et nende aju on väiksem kui paljudel liikidel, kellel on vähem hirmuäratavad kognitiivsed võimed. Mõned eksperdid arvavad, et see on tingitud sellest, et lindudel on eriti keerulised neuronistruktuurid, mis võimaldavad nende ajul tõhusamalt töötada.
On ka teisi uuringuid, mis näitavad tugevat otsest seost aju suuruse ja intelligentsuse vahel. Nendes uuringutes on uuritud intelligentsusteste paljude erinevate liikide lõikes ja keskendutud üldisemale probleemide lahendamise võimele. Nende tulemuste põhjus on vaieldav. Mõned eksperdid arvavad, et lihtsalt füüsiliselt suurem olemine põhjustab loomadel mingil põhjusel rohkem intelligentsust, samas kui teised arvavad, et peamiseks teguriks on aju suurus.
Ka inimestel on aju suuruse ja intelligentsuse uuringud olnud suhteliselt vastuolulised. Näiteks on enamikul meestel suurem aju kui enamikul naistel, kuid uuringud ei ole suutnud leida statistiliselt olulisi erinevusi meeste ja naiste intelligentsuses. On palju juhtumeid, kus palju väiksema ajuga inimesed on suutnud näidata palju rohkem vaimset võimekust kui suurema ajuga inimesed. Üldiselt on tõsi, et aju suurus ja keha suurus on inimestel tavaliselt proportsionaalselt seotud, kuid intelligentsus ja keha suurus pole sageli täiesti seotud.
Mõned eksperdid arvavad, et aju struktuur või võib-olla teatud ajuosade konkreetne suurus on rohkem seotud intelligentsusega. Samuti on tõendeid selle kohta, et aju suurus muutub sõltuvalt inimese kogemusest ja kui inimesed saavad rohkem vaimseid teadmisi, võib nende aju tegelikult kasvada. On palju tõendeid, mis viitavad sellele, et see juhtub lapsepõlves, kui inimesed arenevad, kuid on ka tõendeid, mis näitavad, et see juhtub ka pärast täiskasvanuks saamist.