Publicerad i Plos One, deras studie fann empatiska människor föredrog mer fyllig, lågenergimusik.
Medan de som var "systemisers" - människor som försöker analysera mönster i världen - njöt punk, heavy metal och mer komplex musik totalt.
Forskare säger att deras arbete kan få konsekvenser för musikindustrin.
Många människor fattar snabba beslut om vilka låtar de gillar eller ogillar, men forskarna säger vad som driver dessa preferenser är fortfarande oklart.
För att göra detta oplockat rekryterade forskare 4.000 deltagare och satte dem genom en rad olika tester.
För det första ombads de att fylla i självrapporteringsformulär med uppgifter som var utformade för att bedöma om de var "empathisers" eller "systemisers" övergripande.
Människor tillfrågades till exempel om de var intresserade av design och konstruktion av bilmotorer och separat om de var bra på att förutsäga hur människor mådde.
Deltagarna utsattes sedan för 50 korta musikstycken som spänner över 26 olika stilar, och ombads att ge var och en ett betyg mellan en och 10.
Människor som fick mycket empati var mer benägna att dras till FoU, mjuk rock och folk.
Däremot tenderade de som gjorde högre poäng på systemisering att gilla musik av heavy metal-band och mer komplex, avantgarde-jazz.
Folk som gör höga poäng på empati kan njuta av låtar som Hallelujah av Jeff Buckley och komma iväg med mig av Norah Jones.
Medan människor som identifierar sig som systemisers uppmuntras att prova Enter Sandman av Metallica.
Och när forskarna grävde djupare, fann de även inom en given genre, det fanns skillnader i intensitet och stil av musik som förespråkas av varje grupp.
David Greenberg, doktorand vid Cambridge University, föreslår att dessa resultat kan användas av musikindustrin.
Han sade: "En hel del pengar läggs på algoritmer för att välja vilken musik du kanske vill lyssna på, till exempel på Spotify och Apple Music.
"Genom att känna till en individs tankestil, kan sådana tjänster i framtiden kunna finjustera sina musikrekommendationer till en individ."
En persons musiksmak kan ge insikt i hur de tänker, säger forskare vid Cambridge University.