性别一直以来被认为是影响诺奖评定的一个重要因素。表4显示了各单项奖上的性别分布。
表4 1901—2014年间男女性获奖者分布
单位：人
*不包括获得和平奖的25个组织机构。
在20世纪前20年里（1901—1920年），有4名女性（4.1%）获得了诺奖。在过去20年里（1994—2014年），有20位女性（9.2%）获得了诺奖。2009年创下了纪录，13名获奖者中有5名是女性。同样值得注意的是在2011年，三位卓越的女性，利比里亚的埃伦·约翰逊·瑟利夫、莱伊曼·古博薇和也门的塔瓦库·卡曼一起获得了和平奖。
诺奖获奖者中的性别不平衡在多大程度上是由故意歧视造成的？莎伦·伯奇·麦格雷尼对科学领域的女性获奖者进行了研究：
很多女性获奖者都面临巨大的障碍。她们只能使用地下室的实验室和阁楼上的办公室，爬到家具后面参加科学讲座。在美国，她们在大学里无偿义务工作了几十年—一直到20世纪70年代。科学本该是坚韧、严苛和理性的；女性本该是柔软、虚弱和不理性的。因此，女性科学家在本质上是不同寻常的存在。
20世纪初，女性在大学中处于弱势地位，这种情况在德国尤甚。1924年，德国女大学生的比例不到10%；女性主要在进修学校接受中学后教育。在法国，尽管玛丽·居里两度获得诺贝尔奖，并在索邦大学担任教授，但她从未入选法国科学院。
美国女性的处境也不甚理想。芭芭拉·麦克林托克[52]遭到了密苏里大学非常不友好地对待，以至于她放弃了大学的环境，职业生涯的剩余时间都在长岛的冷泉港实验室度过。
[52] 芭芭拉·麦克林托克（Barbara McClintock）：1983年生理学或医学奖得主。
格特鲁德·埃利恩（1988年生理学或医学奖得主）谈到她在大萧条时期试图找到在实验室工作的经历：
无论我去哪儿，在大萧条时期，都没有那么多工作机会，就算有，他们也没有任何理由雇佣一个女人。他们会面试我很长时间，但随后他们会说，“嗯，我们觉得你是实验室里的一个干扰因素”。嗯，我想可能19岁的我很可爱，但我无法想象我会是一个干扰因素。
卡尔·科里[53]35岁就成为华盛顿大学的正教授；他的妻子和合作者格蒂[54]在研究助理的职位上待了13年。只有在战时科学家短缺时，她才在1944年被任命为副教授。1947年科里夫妇共同获得了诺贝尔奖。
[53] 卡尔·科里（Carl Cori）：1947年生理学或医学奖得主。
[54] 格蒂（Gerty）：1947年生理学或医学奖得主。
玛丽亚·格佩特·梅耶（1963年物理学奖得主）一直作为“志愿教授”在芝加哥大学工作了很多年。她的丈夫是华盛顿大学的教授，反裙带规则禁止大学同时雇佣夫妻双方。在完成诺奖研究10年后，53岁的她才获得了一个定期、全职、带薪的大学教职。
很多本该获奖的女性遭到了诺奖的歧视。莉泽·迈特纳在核裂变方面做了许多工作，但凭此获得诺贝尔奖的却是奥托·哈恩[55]。约瑟琳·贝尔·伯奈尔本应该与安东尼·休伊什[56]一起获奖，因为正是她发现了让休伊什荣耀加身的脉冲星。
[55] 奥托·哈恩（Otto Hahn）：1944年物理学奖得主。
[56] 安东尼·休伊什（Anthony Hewish）：1974年物理学奖得主。
罗莎琳·雅洛（1977年生理学或医学奖得主）说：
即使是现在，女性也必须付出更多的努力才能获得和男性同样程度的成功……歧视带来的麻烦不是歧视本身，而是被歧视的人认为自己低人一等。
