Spiegelneuronen sind Nervenzellen (Neuronen) welche sowohl bei der Wahrnehmung einer Handlung als auch bei deren eigenen Ausführung das gleiche Aktivitätsmuster zeigen.
Die Untersuchung von Spiegelneuronen im Zentralnervensystem des Menschen gestaltet sich grundsätzlich schwierig, da nur die stark invasive Einzelzellableitung mit Elektroden eine ausreichende räumliche und zeitliche Auflösung bietet um die gleichzeitige Aktivität einer einzelnen Nervenzelle bei unterschiedlichen Ereignissen zu beobachten. Entsprechend sind viele Vermutungen über die Wirkungsweise von Spiegelneuronen noch sehr spekulativ und insbesondere in der Populärwissenschaft werden oft unbewiesene Hypothesen über ihre Funktion fälschlicherweise als Fakten präsentiert.
Spiegelneuronen werden insbesondere mit der Imitation von Verhaltensweisen in Verbindung gebracht. Auch eine Rolle bei Phänomenen wie Gefühlsansteckung und Empathie wird diskutiert.