La funzione del sistema specchio è soggetto di molte ipotesi teoriche. Questi neuroni possono essere importanti per la comprensione delle azioni di altre persone e quindi nell'apprendimento attraverso imitazione. Alcuni ritengono che il sistema specchio possa simulare le azioni osservate e perciò contribuire a una teoria della conoscenza o, come qualcuno la chiama, teoria della mente. Altri pongono i neuroni specchio in relazione con le caratteristiche del linguaggio. È stato anche proposto il collegamento tra il sistema specchio con le patologie della conoscenza e della comunicazione, in particolare l'autismo. Ma, nonostante un decennio di ricerche su questo legame con l'autismo, vi è poca evidenza che lo supporti.