九个月大的小孩每次看到其他小孩跌倒，眼眶便浮起泪水，然后爬到母亲怀里寻求慰藉，仿佛跌倒的人是他。15个月大的麦可看到朋友保罗在哭，会拿出自己的玩具熊安慰他，如果保罗仍哭个不休，麦可还会拿抱枕给他。这些情形是孩子的母亲协助专家做研究时观察记录下来的，该研究显示同情心的形成可溯及婴儿时期。事实上，婴儿自出生日起，听到其他婴儿啼哭便会感到难过，有人认为这是人类同情心表现的最早征兆。
发展心理学家发现，婴儿还未完全明了人我之分时，便能同情别人的痛苦。几个月大的婴儿看到其他孩子啼哭也会跟着哭，仿佛感同身受似的。约周岁的孩子开始明白别人的痛苦是别人的，但仍会感到不知所措。纽约大学的马丁·霍夫曼（Martin L.Hoffman）做过相关研究，他注意过一个两岁大的孩子带他妈妈去安慰一个哭泣的小朋友，而事实上小朋友自己的妈妈就在身旁。其他同龄孩子也表现出同样的困惑，他们会模仿别人的痛苦（可能是为了更了解他人的感受）。譬如说看到其他孩子手受伤时，一个两岁大的孩子可能会把手伸进嘴里，看看自己是否也会痛。或者看到母亲哭泣时，孩子可能会擦拭自己的眼睛，虽则他并未流泪。
1920年美国心理学家钱钦纳（E.B.Titchener）首次使用同情心一词时，指的就是这种行为模仿（motor mimicry）。同情心一词源自希腊文empatheia（神人），原来是美学理论家用以形容理解他人主观经验的能力。钱钦纳认为同情心源自身体上模仿他人的痛苦，从而引发相同的痛苦感受。他使用同情心一词与同情区别，因同情并无感同身受之意。
到三岁半时小孩不再做行为模仿，而能区别他人与自己的痛苦，也较能安慰别人。下面是一个母亲的记录：
邻居的一个小孩在哭……珍妮走过去拿饼干给他吃，一路跟着他走，甚至自己也开始发出哭音。接着她想要抚摸他的头，但他躲开了……他渐渐不哭了，但珍妮似乎仍很关切，仍不断拿玩具给他，拍他的头和肩。
到这个阶段小孩子对他人情感的敏感度开始有所不同，有些很敏锐（像珍妮），也有的开始变得冷漠。美国心理学会的玛丽安·瑞耶若（Marian Radke-Yarrow）与卡洛琳·詹冲斯勒（Carolyn Zahn-Waxler）做过一系列相关研究，发现同情心的差异与父母的管教方式很有关系。管教方式如果强调对别人的影响，如“看你害得妹妹这么难过”，而不只是“你怎么这么调皮”，孩子的同情心会较敏锐。此外，身教也很重要，孩子会观察大人对其他人情感的反应方式，从而加以模仿，渐渐塑造出长大后的反应模式。