Neurony lustrzane to specjalne neurony w mózgu, które leżą u podstaw doświadczania empatii, a także odgrywają kluczową rolę w uczeniu się. To, co je wyróżnia, to to, że strzelają zarówno podczas wykonywania określonej czynności, jak i obserwując, jak inna osoba, zwłaszcza tego samego gatunku, wykonuje tę czynność. Zatem neuroaktywność jest taka sama, niezależnie od tego, czy jest to osoba wykonująca czynność, czy ktoś inny. Dwa miejsca w mózgu, w których zaobserwowano te neurony, to kora przedruchowa i dolna kora ciemieniowa. Są one prawdopodobnie wspólną cechą neurologiczną wielu, jeśli nie wszystkich naczelnych.
Zjawisko neuronów lustrzanych dowodzi, że widzenie to naprawdę uwierzenie. Podkreślają, że percepcja nie jest jednokierunkowym kanałem od rzeczywistości do mózgu, ale raczej złożonym cyklem sprzężenia zwrotnego między nimi. Kiedy osoba widzi kogoś, o kim myśli, że cierpi, może poczuć słabszą formę tego bólu. Jeśli ta osoba widzi kogoś wykonującego złożoną czynność ruchową, może sobie wyobrazić siebie wykonującego tę czynność. Neurony lustrzane są prawdopodobnie dużą częścią tego, co pozwala uczniom zdobywać umiejętności od swoich mistrzów.
Neurony te zostały pierwotnie odkryte u makaków w latach 1980. XX wieku przez włoskich neurobiologów Giacomo Rizzolatti, Leonardo Fogassi i Vittorio Gallese. Od czasu ich odkrycia okrzyknięto je jednym z najważniejszych najnowszych odkryć neuronauki i zaangażowano je we wszystko, od uczenia się sensomotorycznego, poprzez naukę języka, po ludowe teorie psychologii. Uważa się, że niedobór jest podstawową neurologiczną przyczyną patologii autyzmu lub „ślepoty umysłowej”.
Odkrycie neuronów lustrzanych jest intuicyjnie interesujące dla wielu ludzi, ponieważ osobiście doświadczyli ich efektów. Te neurony są prawdopodobnie główną przyczyną tego, że emocje, takie jak wściekłość lub przyjemność, mogą być zaraźliwe i wydaje się, że leżą u podstaw psychologii tłumu. W zależności od tego, jak żywy jest obraz osoby doświadczającej danej emocji lub wykonującego określone zadanie, im więcej neuronów jest aktywowanych i tym bardziej trzeźwe jest to doświadczenie. Dlatego filmy trafiają do domu mocniej niż zdjęcia, które z kolei wydają się bardziej namacalne emocjonalnie niż tekst.
Nawet tekst aktywuje pewną kategorię neuronów lustrzanych, ponieważ większość ludzi „słyszy” tekst głosem podczas jego czytania. Ten bezcielesny głos tworzy subtelną iluzję obecności innej osoby przechodzącej proces myślowy i na tej podstawie ludzie mogą wczuć się w różne jego aspekty.