Les benzodiazépines endommagent-elles la structure du cerveau ? Ces résultats ont amené cette question au sujet d'éventuel dommage que peuvent causer les benzodiazépines sur la structure du cerveau. Comme l'alcool, les benzodiazépines sont des graisses solubles et sont assimilées par les membranes graisseuses (les lipides) des cellules du cerveau. On a mentionné, que leur utilisation s'étalant sur une période de plusieurs années pouvait causer des changements physiques tels qu'un rétrécissement du cortex cérébral, comme cela a été prouvé chez des alcooliques chroniques, et, que de telles transformations peuvent être seulement partiellement réversibles après un sevrage. Cependant, malgré plusieurs études faites sur les scanographes tomographiques (CT), on a conclu qu'aucun signe d'atrophie encéphalique n'avaient été décelé de manière concluante chez les consommateurs à dose thérapeutique et, même chez ceux qui en absorbaient une forte dose, les résultats n'ont guère été concluants. Il est possible que les benzodiazépines puissent causer des changements subtils lesquels ne peuvent pas être détectés par les méthodes actuelles, mais d'après les données disponibles, il n'y a aucune raison de penser que de tels changements soient permanents.