Duyusal ve motor hareketleri algılama ve bilgi işleme süreçlerindeki farklılıklar hem sosyal bağlanma yöneliminde hem de zihin teorisinde yetersizliklere neden olur.
Zihin teorisi kuramı başka birini anlama ya da aklından geçenleri okuyabilme şeklinde yorumlanabilir. Bu beceri otizmden başka beynin yönetici fonksiyonları zayıf olduğunda ve iç-dış dünyanın bütünlük içinde algılanmadığı diğer psikiyatrik hastalıklarda da bozulur.
Zihin teorisi çocuklarda test edilirken;
Hayali ve fiziki nesnel gerçeklik arasındaki farkın bilinmesi değerlendirilir. Örneğin bir köpeği düşünmek ve köpeği tutmak arasındaki farkın ayırtedilmesi,
Görünen ve gerçek arasındaki farkların ayırtedilmesine bakılır. Ör/Elma şeklindeki mumun aslında ne olduğunu anlamayabilme kapasitesi,
Hikayelerde, örneğin kırmızı başlıklı kız hikayesinde yatakta yatanın büyükanne değil de kurt olduğunun bilinmesi gibi yanılgıları dışardan fark edebilmek,
3 yaşından itibaren gelişen bakıp görme ile öğrenildiğini anlamak; örneğin kutu içine bakan kişinin içindekini biliyor olacağını söyleyebilmek,
Aklından geçenleri kelimeler ile sembolize etme, yani 4 yaşındaki bir çocuğun sahip olduğu kelime dağarcığı ile iç konuşmalar yapabilmesi,
Oyun kurabilme ve taklit yapabilme,
Duygulardaki karmaşık sebepleri anlayabilme,
Bakışlarından bir insanın ne düşündüğünü ve ne isteyebileceğini anlayabilme,
Masum yalanlar söyleyebilme. Örneğin saçını kestirmiş birine beğenmediğimiz halde beğendiğimizi söyleyebilme,
Mecaz dil ve metaforları anlayabilme kapasitesine göre değerlendirmeler yapılabilir.
Otizmin altında yatan sebepler karmaşıktır. Son dönemde yapılan çalışmalarda; beynin nörokimyasal işlevleri, genetik ve bağışıklık sistemleri de nedensellik açısından araştırılmaktadır. Otizmi olan bireylerin yarısında anormal EEG bulgularının olması, merkezi sinir sisteminde sorunların olabileceğine işaret etmektedir.
Bilişsel beceri ve beynin duygusal bölgeleri arasındaki bağlantı yolaklarındaki hücreler arası iletişim bozulduğunda sosyal fonksiyonlarda işlev kaybının oluştuğu saptanmıştır. Moleküler genetik çalışmalarında bağlantı noktalarındaki proteinlerin önemi anlaşılmış ve her bir proteinin hastalıklarla ilişkisi araştırılmaya başlanmıştır. Özellikle bağlantı proteinlerini kodlayan genlerdeki bozulmaların belirlenmesinin önemi bilinmektedir. BAIAP2 (brain- specific angiogenesis inhibitör 1 associated-protein 2) aynı zamanda IRSp53 (for İnsülin receptor substrate p53) olarak adlandırılan proteinin hücre zarındaki ana düzenleyici proteinlerden olması ve bu gendeki kopmaların sosyal ve bilişsel bozulmalara sebep olabileceği ile ilişkili çalışmaların geleceğe ışık tutması beklenmektedir.