心霊写真における見間違いの大部分は、人間の脳に備わった強力な視覚認知プログラムによって引き起こされます。代表的な心理現象がシミュラクラ現象とパレイドリア現象です。
人間は逆三角形に配置された3つの点や模様を見ると、無意識にそれを「目と口」として認識する生得的な性質を持っています。これがシミュラクラ現象です。人類が進化の過程で、天敵や仲間の表情を瞬時に察知するために獲得した生存本能ですが、この機能があまりに高精度であるため、壁のシミ、コンセントの穴、木目の節、さらには自動車のフロントグリルに至るまで、あらゆる無機物に「顔」を見出してしまいます。
一方のパレイドリア現象は、ランダムな光の明暗や複雑なテクスチャの中に、脳が記憶している意味のあるパターン(人の顔、動物、特定の文字など)を無理やり当てはめて知覚する錯覚を指します。暗闇で揺れるカーテンのシワが苦悶する顔に見えたり、乱雑に置かれた衣類がうずくまる幽霊に見えたりする心霊写真見間違い理由の9割以上は、この脳の過剰反応で論理的に説明がつきます。