Il n’y a pas de partie spécifique du cerveau qui s’occupe du déjà-vu. On pense plutôt que cela est lié à des anomalies des fonctions cérébrales liées à la mémoire et à la reconnaissance. Cela peut inclure l’hippocampe, le cortex entorhinal et le cortex préfrontal, entre autres parties du cerveau impliquées dans les processus de mémoire et de familiarité.