En studie fra 2015 identifiserte strukturelle abnormiteter i hjernen til personer med denne forstyrrelsen. Deltagerne hadde et mindre volum av grå substans i venstre hjernehalvdel. Regionene i hjernen som er identifisert – den insulære cortex og prefrontale cortex, er assosisert med menneskelig følelser som empati og medfølelse, samt mentale funksjoner kognisjon og emosjonell regulering. De nevrologiske funnene i studien kan tyde på at personer med narsissistisk personlighetsforstyrrelse kan ha en mindre evne til emosjonell empati og emosjonell regulering.