Spejlneuroner er en type hjerneceller, som har fået deres navn af en abe-forsker, Giacomo Rizzolatti, som opdagede, at disse hjerneceller var aktive hos aber, både når aberne selv udførte en bestemt type handling, og når aberne så en dyrepasser udføre samme handling. Aberne lavede altså, inde i deres hjerner, en slags spejling af den handling, de så.
Spejlneuronerne antages at have betydning for ikke bare spejling, altså imitation, men også fx empati, aflæsning og forståelse af intentioner og for sprogudvikling. Lige præcis disse evner er typisk begrænsede eller afvigende hos børn med autisme, og det fik i 2001 Justin Williams og hans kolleger til at fremsætte en teori om, at det var spejlneuronerne, der er afvigende autisme.
Fordi spejlneuroner kan fungere i varierende grader, tager teorien højde for den nyere erkendelse af, at autisme forekommer i grader. Teorien har da også vundet stor popularitet, og der forskes som aldrig før i både spejlneuroner og især imitation ved autisme.
Indtil videre er der dog ikke helt klarhed over, hvori afvigelserne ved spejlneuronerne hos mennesker med autisme består. Faktisk er der ikke engang er enighed om, hvad spejlneuroner er.
I en vis forstand kan spejlneuronteorien siges at have samme fokus på manglerne ved autisme, som de kognitive teorier havde; men i nogle fremstillinger af spejlneuronteorien er der samtidig fokus på den neurologiske plasticitet og muligheden for, at børnene kan udvikle sig, altså et noget mere optimistisk syn, end der tidligere har været.