Mózg to wyjątkowy narząd, który jest naszym centrum dowodzenia i który odpowiada za funkcjonowanie całego organizmu. Najintensywniej kształtuje się w czasie ciąży i w pierwszych latach życia. O jego rozwoju świadczą umiejętności, które nabywa niemowlę. Jednocześnie uczenie się wzmacnia w mózgu istniejące i kształtuje nowe sieci nerwowe oraz integruje je ze sobą.
Mózg dziecka rozwija się już od momentu poczęcia, stopniowo i nierównomiernie. Kształtuje się od podstawy i części tylnych, zaczynając od rdzenia kręgowego i pnia mózgu, ku górze do przodu, kończąc na korze mózgowej, móżdżku i płatach czołowych. Początkowo powstają ośrodki odpowiedzialne za podstawowe funkcje życiowe, a dopiero na końcu kształtują się fragmenty odpowiedzialne za złożone aktywności. Już po 6. tygodniu ciąży mózg płodu zaczyna kształtować się z impetem, by około dwóch tygodni później powstały obie jego półkule. Około 12. tygodnia staje się złożonym narządem, a pod koniec 3. miesiąca odbiera pierwsze komunikaty płynące ze zmysłów. Wówczas mózg płodu składa się przede wszystkim ze wzgórza, móżdżku i dwóch półkul kory mózgowej. Wewnątrz niego zaczynają powstawać pierwsze neurony. Jednocześnie między 17., a 20. tygodniem ciąży w mózgu powstają komórki nerwowe, które odpowiadają za rozpoznawanie bodźców zewnętrznych (dźwięk, smak, zapach, dotyk). Po tym czasie dziecko zaczyna odczuwać także ból, a około 25.-28. tygodnia wyraźnie reaguje na głos mamy. W 8. miesiącu ciąży mózg zwiększa swoją objętość, by w ostatnim miesiącu przygotować dziecko do życia pozamacicznego.
Mimo, że mózg noworodka znacząco urósł w ostatnich dwóch miesiącach ciąży, to jeszcze po porodzie jego objętość zwiększy się trzykrotnie. Wówczas rozrastają się w nim komórki nerwowe, a niektóre z nich będą nabierać ostatecznego kształtu aż do dorosłości. Co ciekawe, dziecko przychodzi na świat jako fizjologiczny wcześniak: o trzy miesiące wcześniej, niż wskazywałby na to stopień rozwoju układu nerwowego. Dlaczego? Ponieważ w pełni rozwinięty, duży mózg nie zmieściłby się w kanale rodnym matki.
W pierwszych miesiącach życia mózg dziecka uczy się z zawrotną prędkością. Nauka angażuje go w każde zadanie. W tym czasie zdobywa wszystkie te umiejętności, których nasz gatunek uczył się przez miliony lat. Noworodek powoli zaczyna przyswajać informacje i klasyfikować je. Na prędkość nauki mają wpływ zarówno predyspozycje genetyczne, jak i środowisko. Średnio około 2. miesiąca dziecko uczy się panowania nad swoim ciałem. Wówczas zaczyna podnosić główkę, a wraz z kolejnymi miesiącami uczy się uśmiechać. Zatem oprócz kontroli nad mięśniami maluch nabywa w 3. miesiącu pierwszych umiejętności społecznych. Około 8. miesiąca noworodek zaczyna początkowo niezręcznie koordynować swoje ruchy z zamiarami. Półroczne dzieci podążają wzrokiem za konkretnym przedmiotem, a w okolicach pierwszych urodzin potrafią już podciągać się na rączkach, siadać i raczkować. Rozróżniają też intonację języka używanego przez najbliższych i emocjonalne zabarwienie wypowiedzi.
Mózg dziecka rozwija się najintensywniej przez pierwsze 2-3 lata życia. Około pierwszego roku osiąga 85% wielkości mózgu dorosłej osoby. Wówczas zwiększa się liczba połączeń między neuronami. Niektóre z synaps utrwalają się, a te pozbawione stymulacji zanikają. W pierwszych latach życia dziecko rozwija także umiejętności mowy, ruchu i równowagi. Etap wstępny rozwoju mowy kształtuje się jeszcze w brzuchu mamy. Następnie do 1. roku życia dziecko zaczyna komunikować się za pomocą form wokalnych, do 2. roku wypowiada pierwsze proste słowa, a do 3. roku buduje kilkuwyrazowe zdania. Narząd równowagi także powstaje na początku życia płodowego. Ów szósty zmysł jednak rozwija się cały czas przez pierwsze lata życia, od momentu, kiedy dziecko jest noszone czy huśtane. Czynności te stymulują układ przedsionkowy, który odpowiada za poczucie równowagi. Następnie maluch zaczyna samodzielnie siadać i w każdej nowo osiągniętej pozycji uczy się swojego ciała. Każdy kolejny rok życia staje się dla dziecka treningiem, który poprawia jego zdolności równoważne. Jego kora mózgowa będzie rozwijać się jednak jeszcze przez długi czas. Najdłużej kształtuje się kora asocjacyjna, odpowiedzialna za skomplikowane operacje myślowe, takie jak planowanie (do 20 roku życia).