認知神經科學的興起，在很大程度上促進了自我認知積極偏向的研究，使得自我認知積極偏向有了新的研究視角。探討自我認知積極偏向神經基礎的方法和手段主要有事件相關電位（event-related potential，ERP）、功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）和病變損毀法（Lesion）等（Beer，Lombardo，& Bhanji，2010）。
采用事件相關電位技術對自我認知積極偏向進行研究，其研究的問題主要集中於從生理的角度考察自我認知積極偏向是否存在，同時從認知神經的角度揭示自我與情緒加工之間的關係問題，個別研究對自我認知積極偏向的相關腦區進行了探討。Watson，Dritschel，Obonsawin和Jentzsch（2007）在被試對情緒性字詞進行自我相關判斷（像我、不像我）時記錄其腦電，發現N400的波幅存在信息相關與情緒效價之間的交互作用，證明了兩者不是獨立加工的，再次肯定了自我正麵偏見（自我認知積極偏向）的存在。鍾毅平、陳芸、周路平和周海波（2010）以情緒性漢語雙字詞為材料，以成人為被試，探討了信息相關與情緒效價加工之間的關係。結果顯示兩者存在顯著的交互作用，相對於積極非我和消極自我字詞，積極自我和消極非我字詞的反應更快，在波幅上，N400的波幅也存在兩者的交互作用，對自我正麵偏見以外的詞表現出更大的波幅，證明了自我認知積極偏向的存在。關於自尊的ERP研究我們也可以借鑒。有研究者以Go/No-Go聯結測驗任務對內隱自尊進行了事件相關電位研究，結果表明，在P3腦電成分上，被試對與自我有關的積極詞和消極詞的反應存在差異，說明自我與積極概念之間具有自動化聯結（許靜，梁寧建，王岩，王新法，2005）。為了考察情緒效價在個體對時間自我加工中的作用時，采用自我參照範式，讓被試對過去的自我、現在的自我和將來的自我進行評價。結果表明，個體評價過去和現在的自我時，消極詞誘發了更大的LPC（650～800 ms）；而評價將來自我時，兩種情緒詞誘發的LPC波幅差異不顯著（Luo，Huang，Chen，Jackson，Wei，2010）。