Se ha encontrado una correlación clínica entre la experiencia de déjà vu y trastornos tales como la esquizofrenia y la ansiedad, y la probabilidad de sufrirla se incrementa considerablemente en sujetos que están en tales condiciones. Sin embargo, la asociación patológica más fuerte del déjà vu es con la epilepsia del lóbulo temporal. Esta correlación ha llevado a algunos investigadores a especular que la experiencia de déjà vu es posiblemente una anomalía neurológica relacionada con descargas eléctricas indebidas en el cerebro. Así como la mayoría de la gente sufre un episodio epiléptico leve (es decir, no patológico) regularmente -por ejemplo, la repentina «sacudida» que ocurre con frecuencia justo antes de caer dormido o sacudida hipnagógica-, se ha conjeturado que una (leve) aberración neurológica similar ocurre en la experiencia de déjà vu, dando como resultado una sensación de memoria errónea.
