Se denominan neuronas espejo a cierta clase de neuronas que se activan cuando un individuo ejecuta una acción y cuando observa esa misma acción al ser ejecutada por otro individuo,^[1]​ especialmente un congénere.

Las neuronas del animal «reflejan» el comportamiento del otro, como si el observador estuviera realizando la acción. De allí su nombre de «espejo». Tales neuronas han sido observadas directamente en especies de primates.^[2]​ Las aves han mostrado tener comportamientos imitativos de resonancia y la evidencia neurológica sugiere la existencia de algún sistema de reflejo.^[3]​ En el ser humano, la actividad consistente con las neuronas reflejo se ha encontrado en la corteza premotora, en el área suplementaria premotora, la corteza primaria somatosensorial, en el área de Broca y en la corteza inferior parietal.^[4]​

En las neurociencias se supone que estas neuronas desempeñan una función importante dentro de las capacidades cognitivas ligadas a la vida social, tales como la empatía (capacidad de ponerse en el lugar de otro) y la imitación. De aquí que algunos científicos consideran que la neurona espejo es uno de los descubrimientos más importantes de las neurociencias en la última década del siglo XX.^[5]​