Το φαινόμενο déjà vu έχει ερευνηθεί εκτεταμένα τα τελευταία χρόνια από ψυχολογική και νευροφυσιολογική σκοπιά. Η εξήγηση που δίνεται είναι ότι πιθανότατα πρόκειται για μία ανωμαλία της μνήμης. Συγκεκριμένα ο εγκέφαλος εσφαλμένα “πιστεύει” οτι έχει καταγεγραμμένη μία εμπειρία, ενώ δεν την έχει. Η εξήγηση αυτή στηρίζεται από το γεγονός ότι μπορεί μεν το άτομο να πιστεύει οτι η εμπειρία του έχει ξανασυμβεί, αλλά δεν είναι σε θέση να ανακαλέσει τη χρονική στιγμή ή τις συνθήκες. Άλλη μια εξήγηση αναφέρεται στην οπτική καθυστέρηση, δηλαδή πως υπάρχει μια καθυστέρηση στη μεταφορά του οπτικού ερεθίσματος από το ένα μάτι στον εγκέφαλο σε σχέση με το άλλο μάτι.
Η θεωρία όμως αυτή απορρίφθηκε όταν καταγράφηκαν εμπειρίες προμνησίας και από τυφλούς ανθρώπους. Έρευνες έχουν δείξει συσχέτιση της προμνησίας με διαταραχές όπως η σχιζοφρένεια και η επιληψία. Οι σχέσεις αυτές σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες υπονοούν ότι το φαινόμενο είναι μία νευρολογική διαταραχή στα ηλεκτρικά φορτία του εγκεφάλου, διαταραχή που φυσικά δεν είναι απαραίτητο να είναι σοβαρή αφού είναι αρκετά συνηθισμένη και καθημερινή σε πολλούς υγιείς ανθρώπους.
Η προμνησία έχει ακόμα συσχετιστεί με μη επιστημονικά αποδεδειγμένα φαινόμενα όπως η μετενσάρκωση ή η εξωαισθητηριακή αντίληψη. Στην πρώτη περίπτωση, η αίσθηση της ανάμνησης που έχει το άτομο αποδίδεται στο ότι είχε μία παρόμοια εμπειρία σε προηγούμενη ζωή του. Στη δεύτερη περίπτωση, η εξήγηση που δίνεται είναι ότι το άτομο είχε “προφητέψει” την εμπειρία που βιώνει, μέσω π.χ. ενός ονείρου, ή μίας ασυναίσθητης συζήτησης που κάποτε είχε κάνει, οραματιζόμενος το μέλλον.