在社会认知层面，主要讨论心理理论。心理理论是指个体理解他人情绪、欲望、意图、信仰和其他心理状态的能力，以及解释和预测他人行为的能力。 这种能力是社会交往的重要技能，也是建立社会关系的重要条件。正常的孩子很快就能获得心智化的能力。5岁左右，他们可以理解更复杂的社会情境，例如错误信念、伪装、欺骗和善意的谎言。然而，自闭症儿童缺乏整体的心理理论，对心理状态的归因存在缺陷。心理理论涉及情绪感知和情绪表达。如果孩子无法理解他人的内心想法，他们就无法理解愿望和信念如何导致某些情绪，也无法评估他人的情绪状态。

当个体推断他人的意图、信仰和欲望时，社交大脑网络的三个主要区域被激活：前额皮质、颞上沟和杏仁核。大多数自闭症儿童在这三个方面都有异常，导致社会行为异常。前额叶皮层的核心功能是个体观察他人反应并根据他人反应灵活调整自己行为的能力。当这个区域功能异常时，一个人就会对其他人的需求变得不敏感，并倾向于固执地专注于他/她感兴趣的话题。这种对社会反馈的不敏感是自闭症儿童的一个共同特征。杏仁核将情感价值分配给各种刺激，包括积极的和消极的。如果孩子将相同的情感价值分配给所有周围的刺激或不寻常的刺激，孩子的注意力可能会分散或被不相关的刺激（例如旋转的吊扇）吸引，而不是专注于环境的有意义的方面。这有助于解释为什么自闭症儿童通常很少关注社交场合中有意义的事情。