Synestezja występuje częściej u osób w spektrum autyzmu niż w populacji ogólnej. Do takich wniosków doszły niezależnie dwie grupy badaczy z Wielkiej Brytanii oraz Niemiec, które opublikowały wyniki swoich badań już w 2013 roku na łamach dwóch różnych czasopism naukowych.

Pierwsze z badań zostało przeprowadzone przez zespół na Uniwersytecie Cambridge pod kierunkiem profesora Simona Barona Cohena i dotyczyło występowania synestezji u osób w spektrum autyzmu i w grupie kontrolnej. Wyniki zostały opublikowane na łamach czasopisma „Molecular Autism” w listopadzie 2013 roku. Do badania zaproszono 164 dorosłe osoby w spektrum autyzmu oraz 97 osób z grupy kontrolnej. Wszyscy dostali do wypełnienia kwestionariusz dotyczący synestezji, test AQ (Autism Spectrum Quotient) oraz Test of Genuineness-Revised (ToG-R).

Po analizie wyników okazało się, że na 164 osoby w spektrum autyzmu aż 31 miało jeden z rodzajów synestezji. To blisko 3 razy częściej niż w grupie kontrolnej. Dodatkowo okazało się, że test ToG-R nie jest przystosowany do oceny synestezji u osób w spektrum autyzmu.

Inne badanie, przeprowadzone przez grupę badaczy z Niemiec oraz Wielkiej Brytanii pod kierunkiem Janiny Neufeld z Uniwersity of Reading, dotyczyło występowania szczególnego typu synestezji grafem-kolor (GCS) u osób ze zdiagnozowanym zespołem Aspergera (obecnie wchodzącym w skład spektrum autyzmu). Wyniki zostały opublikowane na łamach czasopisma „Frontiers in Human Neuroscience” w grudniu 2013 roku. Do badania zaproszono osoby z zespołem Aspergera zdiagnozowane pomiędzy lutym 2008 roku a czerwcem 2011 roku w hanowerskiej klinice. Aby uniknąć przekłamania, nie pytano badanych o doświadczanie synestezji na etapie kwalifikacji. Ostatecznie w badaniu wzięło udział 21 osób, z czego 6 osób potwierdziło występowanie synestezji typu grafem-kolor (GCS).

Od tego czasu związek synestezji oraz spektrum autyzmu podlega dalszym badaniom. Synestezję oraz spektrum autyzmu łączy m.in. zwiększona wrażliwość na bodźce zmysłowe oraz zmiany w budowie mózgu.