A inclusão e a aprendizagem de estudantes com transtorno do espectro autista (TEA) representam um desafio nas escolas regulares, apesar do aumento progressivo do quantitativo desses estudantes no espaço escolar, na sala de aula comum. Com o objetivo de investigar as possíveis contribuições da neurociência para a compreensão de como se dá a aprendizagem de estudantes com TEA, realizou-se pesquisa qualitativa, de cunho exploratório, por meio de pesquisa bibliográfica que buscou identificar como ocorre o processo de aprendizagem nesses indivíduos, a partir de estudos em neurociência. O TEA pode ser caracterizado como uma desordem do neurodesenvolvimento que influencia a capacidade de processamento de informações pelo cérebro, comprometendo a habilidade dos aprendizes em adquirir e consolidar conhecimentos. A neurociência, enquanto área do conhecimento dedicada ao estudo do funcionamento do sistema nervoso, revelou-se como um relevante instrumento para uma compreensão mais aprofundada acerca do funcionamento do cérebro de indivíduos com TEA, o que pode auxiliar os professores no entendimento do transtorno e na adequada adaptação de suas estratégias pedagógicas às limitações e potencialidades desses estudantes. Novas pesquisas acerca do tema poderão ampliar a discussão e ajudar a identificar quais seriam as estratégias pedagógicas mais assertivas e as práticas cotidianas mais adequadas ao contexto escolar, com o objetivo de promover a aprendizagem e a inclusão efetiva desses estudantes na escola regular.