Badania neurofizjologiczne polegają na ocenie sensorycznego i percepcyjnego funkcjonowania za pomocą analizy zapisu bioelektrycznej czynności mózgu (EEG). Wykazały one, że osoby z autyzmem w nieprawidłowy sposób przetwarzają informacje sensoryczne. Najnowsze badania pokazały, że wczesne przetwarzanie bodźców słuchowych przez korę mózgową jest zaburzone (Dunn, Vaughan, 1999). Ujawniły również, że dzieci z autyzmem mają problem z rozpoznawaniem i klasyfikowaniem nieoczekiwanych, nowych bodźców. Wyniki badań pokazują również, że niektóre neurologiczne procesy jak uwaga (selektywność i koncentrowanie uwagi), rozumienie i reagowanie na bodźce sensoryczne są zaburzone u osób z autyzmem.