الخلايا العصبية المرآتية هي خلايا تنشط عند قيام الفرد بفعل ما، وعند مشاهدته لشخص آخر يقوم بنفس الفعل أو فعل مشابه. وقد تم تحديدها لأول مرة في القشرة الحركية الأمامية للقرود، ومنذ ذلك الحين تم استنتاج وجودها لدى البشر من خلال التصوير العصبي وغيره من الأساليب.

يشير هذا الاكتشاف إلى وجود أساس عصبي لفهم تصرفات الآخرين من خلال ربطها بالجهاز الحركي للفرد. فعندما يمسك قرد بجسم ما، تنشط خلايا عصبية معينة؛ وتنشط هذه الخلايا نفسها عندما يشاهد القرد شخصًا آخر يمسك بجسم ما. وفي البشر، يُعتقد أن أنظمة رنين مماثلة تُسهم في التقليد والتعاطف وفهم النوايا. ولا يزال النطاق الدقيق ووظيفة أنظمة الخلايا العصبية المرآتية موضوعًا للبحث والنقاش المستمر.

ربط بعض المنظرين الخلايا العصبية المرآتية بتطور اللغة والإدراك الاجتماعي. بينما يحذر آخرون من أن الأدلة البشرية أقل مباشرة من تسجيلات القرود الأصلية، وأن العديد من العمليات المعرفية تساهم في فهم الأفعال.

عندما يؤدي مشاهدة شخص آخر وهو يتصرف إلى تنشيط بعض الآليات العصبية نفسها المستخدمة للتصرف بنفسك، فإن الخلايا العصبية المرآتية هي جزء من التفسير.