Las neuronas espejo son células que se activan tanto cuando un individuo realiza una acción como cuando observa a otra persona realizar la misma acción o una similar. Se identificaron por primera vez en la corteza premotora de los monos y, posteriormente, se ha inferido su presencia en humanos mediante neuroimagen y otros métodos.

El descubrimiento sugiere una base neuronal para comprender las acciones de los demás mediante su proyección sobre el propio sistema motor. Cuando un mono agarra un objeto, ciertas neuronas se activan; las mismas neuronas se activan cuando el mono observa a otro agarrar algo. En los humanos, se cree que sistemas de resonancia similares contribuyen a la imitación, la empatía y la comprensión de las intenciones. El alcance y la función precisos de los sistemas de neuronas espejo siguen siendo objeto de intensa investigación y debate.

Algunos teóricos han vinculado las neuronas espejo con la evolución del lenguaje y la cognición social. Otros advierten que la evidencia en humanos es más indirecta que las grabaciones originales en monos y que muchos procesos cognitivos contribuyen a la comprensión de las acciones.

Cuando observar a otra persona actuar activa parte de la misma maquinaria neuronal que se utiliza para actuar uno mismo, las neuronas espejo son parte de la explicación.