大脑发育始于神经管的形成和闭合，最早的神经组织看起来像一只肥胖的蚯蚓，沿着胚胎的整个背部伸展开来。
神经管从神经板形成，在受孕后仅十六天开始形成。这块板延长并开始折叠，在大约十八天形成一个凹槽，然后在受孕后大约二十二天开始融合成一个管子。到第27天，管完全关闭，并已开始转变为胚胎的大脑和脊髓。
动物研究表明，在某些时间窗口期间，年轻人对环境特别敏感：
新生小鼠在生命的最初几天必须经历正常的晶须感觉，否则他们会在面部区域产生异常的触觉敏感性;
猫必须在头三个月内获得正常的视觉输入，否则他们的视力将永久受损;
和猴子在前六个月需要一致的社交联系，否则他们最终会受到非常情绪化的干扰。
许多相同的关键时期似乎都适用于人类发展，尽管我们对它们的确切长度不太确定。因此，婴儿也需要正常的视觉输入或他们可能遭受永久性损伤; 出现交叉或“懒惰”眼睛的孩子如果没有及时纠正问题，将无法形成完整的敏锐度和深度感。
语言技能在头几年主要取决于口头输入(或手语，对于有听力障碍的婴儿)或某些技能，特别是语法和发音，可能会受到永久性影响。
语言学习的关键时期在五岁左右开始关闭，并在青春期结束。这就是为什么在青春期后学习一门新语言的人几乎总是和外国人说话，语言学习的关键时期在五岁左右开始关闭，并在青春期结束。
大脑中的性别差异反映在女孩和男孩的发育时间表上有所不同。女孩的婴儿也往往更倾向于社交 - 更容易对人类的声音或面孔作出反应，或者为了回应另一个婴儿的哭泣而更加积极地哭泣 - 他们通常会引导男孩出现精细动作和语言技能。
到了三岁时，他们倾向于在一个认知领域中超越女孩：视觉 - 空间整合，其涉及导航，组装拼图和某些类型的手眼协调。所有年龄段的男性在心理旋转等任务上的表现往往优于女性。
