1、其掌管高級推理能力的大腦額葉明顯大于常人大腦額葉，這主要是因為其中含有過量的大腦灰質及細胞間軸突索?；加?a href="http://www.slw04.cn" target="_self" title="誘發自閉癥的因素">自閉癥的兒童2歲以前大腦生長速度異常的快，并且出現原因不明的炎癥跡象。
2、其胼胝體則比常人大腦小，這種聯結組織可將大腦的左右兩個半球聯系起來。這使得自閉癥患者不善于進行需要兩個半球各種區域協調參與的活動，他們在做這種活動時更像是進行生硬的爵士演奏，而不像是和諧的交響樂演出。

3、其杏仁核區域也比常人更大，這一區域的作用使人們更易感覺到來自環境，情緒及社會行為的威脅。這一區域的大小也許和自閉癥患者的易焦慮心理有關。研究表明，自閉癥患者在看人的面孔時，也會像面臨危險時一樣，其大腦的杏仁核區顯得更為活躍。
4、其海馬區域也比常人大出約百分之十，這一區域對人的記憶能力尤為重要。因為自閉癥患者在面對陌生情況時，更傾向于依賴記憶來對這些陌生情況進行分析，而不是向其他人一樣“不假思索，勇往直前”。
5、其小腦區域和額葉一樣其中含有過量的白質。這一區域與人的身體協調能力、運動計劃能力及預測能力密切相關。而這些能力都是自閉癥患者所缺乏的。