研究显示，胎儿时期神经系统发育最早，尤其是脑的发育最为迅速。胎儿时期神经系统和大脑的迅速发育会表现在结构和功能方面。
1.结构
刚出生的婴儿脑重平均为出生体重的10%～12%，而成人脑重仅占其体重的2%～3%，可见胎儿时期神经系统和大脑是优先发育的组织。研究显示，大脑皮质的神经细胞于胎儿第5个月即开始增殖分化，到出生时，神经细胞数目已与成人相同。出生后脑重的增加主要是神经细胞体积增大、增多和加长，以及神经髓鞘的形成和发育。
2.功能
随着神经系统结构的发育，胎儿的运动、感知觉、记忆等高级神经系统功能逐渐发育。
（1）运动
胎儿5个月时已有活跃的胎动，常有翻转全身、踢脚、摆动手臂等动作，有时还会有吸大拇指、打嗝等动作出现。
（2）听觉
听觉是胎儿最早发展的感觉。胎儿可听到母亲的心跳、母亲胃肠的咕噜声、外界的声响、人的声音，尤其是父母的声音。
（3）视觉
胎儿从第6个月开始，已有一定的视觉。如光线直接照在母亲腹部上，会引起胎儿的反应，大多数胎儿会表现出受惊般的移开。
◎胎教与婴儿的亲密关系
胎教是近年来胎儿保健领域的重要研究方向。如前所述，胎儿期间神经系统的结构和功能有旺盛的发育，胎儿的各种运动、感知觉、记忆等高级神经功能的发育与母亲的情绪、外界环境的刺激等密切相关，近年的研究显示，适当的胎教有利于神经系统各种功能的发育。
母亲规律的生活作息习惯有利于胎儿规律的成长；母亲的语言刺激有利于胎儿语言功能的发育；母亲满足且愉快的情绪有利于胎儿行为和性格的发展。因而，许多学者建议孕期母亲给予胎儿适当的胎教，将有利于胎儿的生长发育，尤其是神经系统结构和功能的发育。例如：经常轻轻抚摸腹部，给予胎儿温和地刺激，有利于促进胎儿感知觉的发育；经常与胎儿说话，有利于促进胎儿语言功能的发育；给予胎儿轻柔地音乐刺激，特别是接近母亲心跳节奏的旋律，有利于胎儿的生长发育。接近母亲心跳节奏的声音（如莫扎特的音乐），能让胎儿安心、轻松自然，令胎儿脑部释放α波，分泌激素，促进胎儿生长。外部环境令人不快的声音，如电铃声、父母吵架声、汽车的喇叭声等，令胎儿脑部释放β波，抑制胎儿生长。