系统的功能引起了很多推测。许多认知神经科学与认知心理学领域的学者认为这一系统为知觉－行动耦合（）提供了生理学的基础。这些镜像神经元可能对理解他人的行为十分重要，从而使人类能够通过模仿学习新的技能。一些学者还推测镜像系统可能能够模拟被观察到的行为，因而与心智理论（）有关；而另一些学者则认为镜像神经元和语言能力相关。还有一起推测认为镜像系统出现问题可能会导致自闭症等认知障碍。 不过镜像系统与自闭症之间的关联仍是假设性的理论，如何用镜像神经元来解释自闭症的许多重要特征仍有待研究。