（１）大脑结构发展脑重出生４００克，３６个月接近成人脑重。皮质胎儿具备基本结构，婴儿期迅速分化，突触复杂化，２岁时白质基本髓鞘化。髓鞘化程度是婴儿脑细胞成熟状态的重要指标。幼儿期神经纤维增长，额叶表面积增大，髓鞘化基本完成。神经元刚出生时，突触间的联结非常稀疏。在环境刺激的影响下，神经纤维和突触惊人增长，这是婴儿许多新能力产生的生理基础。出生时发展最好的区域是脑的低级中枢；大脑最先发育成熟的部位是初级运动区和初级感觉区。到第六个月时，先天反射会消失。大脑各区成熟顺序：枕叶→颞叶→顶叶→额叶。
（２）大脑机能婴儿大脑发展遵循头尾原则和近远原则。刚出生时，皮质兴奋处于弥漫状态。脑电的变化是婴儿脑发展的一个重要指标。５个月的胎儿就出现脑电，从不规则、不连续到规则、连续。α波是婴儿脑成熟的标志。新生儿就出现了α波的原型。脑电波由δ波和θ波逐渐向α波过渡，７岁以后，α波占主导。脑电发展有两个加速期：５至６岁；１３至１４岁。皮层抑制机能迅速发展，皮质对皮下的控制和调节作用逐渐加强，条件反射易形成和巩固。在幼儿期，第二信号系统作用不断增长，但仍以第一信号系统为主；两种信号系统之间复杂的相互作用开始发生。婴儿出现大脑功能一侧化的倾向，５岁时倾向达到稳定。在３至６岁之间，左半球发展加速，６岁以后转向平稳。右半球成熟的速度在幼儿期和小学阶段都是比较慢的，仅在８至１０岁之间略加速。大脑两半球之间成熟的速度不同，表现为两半球功能的不对称性或脑的偏侧化优势的加强。