Il existe plusieurs théories qui tentent d'apporter une explication rationnelle à cette sensation. La difficulté d'étude provient de l'impossibilité, à l'heure actuelle, de déclencher cette sensation chez le sujet étudié.
On peut néanmoins citer quelques exemples de théories avancées par différents auteurs :
Il s'agirait d'une fausse reconnaissance due à la confusion de la situation présente avec une situation similaire mais non totalement identique du passé, ou à la reconnaissance d'un événement oublié de la conscience (cryptamnésie). Des psychologues pensent avoir reproduit la sensation de déjà vu avec l'aide de l'hypnose. Plusieurs réserves liées à l'utilisation de l'hypnose ont été émises.
Arrêt partiel et très court de l'activité du cerveau : nous vivons quelque chose ; le cerveau s'arrête momentanément d'enregistrer des nouvelles mémoires. Nous revivons cette chose au même instant puisque le cerveau ne s'est arrêté que pendant une fraction de seconde. À ce moment, nous avons l'impression d'avoir vécu ceci il y a très longtemps puisque, vu qu'il manque une toute petite information à notre mémoire, le cerveau a du mal à reconstruire certaines notions de temps. Au bout d'une ou deux minutes, le cerveau aura trouvé un complément fictif mais plausible à ce manque, donc cette impression disparaîtra.
;Du fait de l'observation de ce phénomène chez les patients ayant une certaine forme d’épilepsie, une anomalie temporaire dans le processus de décharge neuronale a également été proposée. Toutefois, il ne s'agit pas d'un symptôme de l'épilepsie.
Possibilité d'iatrogenèse dans certains cas : en 2001, le cas d’une personne expérimentant une sensation intense et récurrente de déjà vu durant une période de prise conjointe d'amantadine et de phenylpropanolamine pour le traitement de la grippe a été signalé. Une hyperdopaminergie dans les régions mésotemporales du cerveau pourrait être responsable de l’effet observé.
Une cause plausible du déjà-vu est que, la vision d'un espace tridimensionnel donné vu auparavant pourrait parfois, engendrer une mauvaise redirection de l'information dans le cerveau, et conduire à cette sensation.
Sources : https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9j%C3%A0-vu