Kajian telah membuat hipotesis bahawa empati dialami oleh proses simulasi. Apabila kita melihat seseorang merasa gembira, rangkaian saraf yang sama yang digunakan untuk membuatnya merasa senang diaktifkan di otak kita. Oleh kerana sinestesia pantulan deria telah meningkatkan pengaktifan sistem cermin, nampaknya mereka juga akan mengalami empati yang lebih tinggi, dan ini telah disahkan. Sinestesia pantulan deria mengalami lebih empati daripada mereka tanpa sinestesia ini. Ini ditentukan menggunakan darjah empati , yang mempunyai tiga skala utama: empati kognitif, kereaktifan emosi, dan kemahiran sosial . Sinestesia pantulan deria menunjukkan skor hasil empati yang jauh lebih tinggi dalam kereaktifan emosi berbanding kawalan. Walau bagaimanapun, individu dengan sinestesia tidak menunjukkan skor yang lebih tinggi dalam empati kognitif dan kemahiran sosial. Oleh itu, empati adalah pelbagai aspek, dan sistem pantulan taktil mungkin tidak sepenuhnya bertanggungjawab terhadap kemampuan untuk berempati.[7]

Kaedah lain untuk menyiasat peranan sistem neuron pantulan dalam empati adalah melalui rasa sakit dan jijik.[12] Berkenaan dengan rasa sakit, ketika rangsangan menyakitkan diterapkan pada tangan subjek, neuron di korteks singulat anterior tercetus. Begitu juga, ketika memerhatikan rangsangan menyakitkan yang berlaku pada tangan orang lain, neuron yang sama tercetus. Korteks singulat anterior juga diaktifkan ketika memerhatikan orang-orang yang akan dirangsang dengan rasa sakit di kemudian hari. Oleh itu, kawasan otak yang bertanggungjawab untuk bertindak balas terhadap kesakitan diaktifkan semasa mengalami kesakitan, memerhatikan orang lain mengalami kesakitan, dan memerhatikan orang lain yang akan mengalami kesakitan di kemudian hari.[13] Insula, yang diaktifkan setelah seseorang mengalami rasa jijik, juga diaktifkan ketika mengamati wajah yang menyatakan rasa jijik, dan intensiti interaksi berkadar langsung dengan tahap rasa jijik pada wajah yang diperhatikan. Akhirnya, ketidakupayaan untuk mengalami emosi membawa kepada penurunan keupayaan untuk mengenali emosi yang sama pada orang lain. Pesakit yang mengalami kecederaan otak menghalangnya daripada merasa jijik tidak dapat mengenali rasa jijik di wajah orang lain.