Se ha observado que las neuronas espejo solamente se activan cuando el mismo acto que realiza un primate lo efectua otro que es observado por el primero. De forma análoga, en los humanos se activa el mismo área cerebral, al observar a otra persona en el mismo estado emocional. Se ha verificado también experimentalmente que la empatía es mayor entre personas de idéntico sexo, raza o edad, y que el grado de empatía es muy variable de una persona a otra. Por tanto, la empatía parece ser un importante factor de cohesión social y es una ventaja evolutiva desarrollada por selección natural. Nuevos estudios permiten suponer que existe una relación entre la imitación o simulación del comportamiento y la capacidad de empatizar; incluso en el mundo animal se investiga la capacidad de empatizar como un posible avance en la evolución, al posibilitar relaciones de cooperación o simbiosis. También es frecuente la empatía entre animales, incluso hacia seres vivos de otras especies.