的双G变体携带者具有更好的社交技能和更强的自尊。位于3号染色体上LRRN1周围的基因则控制了人类对他人情绪的阅读、理解和回应能力。
神经科学.fMRI已被应用于研究同理心的功能性解剖学（functional anatomy），神经科学也因此被用以解释同理心的成因。很多研究发现，一个人观察他人的情绪状态会激活神经网络的一部分，被激活的神经网络通常参与处理自己那个「与被观察者相同的状态」，像是：厌恶、感动或是痛苦。Preston和弗兰斯·德瓦尔指出，以神经科学基础对同理心的研究受到越来