生理学研究认为，人的大脑生理发育最迅速是生命的头两年。在这大脑发育的“黄金时代”如果得不到良好的刺激和教育，那么脑的功能就会逐步退化。根据近年来国内外的科学研究认为，早期教育应该从零岁开始。
从精子与卵子结合，胎儿开始发育的那一天起，脑的发育就处于领先地位，3个月的胎儿有个大大的脑袋。整个身体形态似蝌蚪。虽然在出生时，脑发育尚未成熟，但在外界刺激的不断作用下，两年后基本上完成了它的生长过程。7岁左右的孩子大脑生理上的成熟已接近成人的水平。
新生儿出生时脑重量相当于成人脑重量的1／3。半岁时脑重是成人脑重的1／2，几乎增加了1倍。3岁左右脑重已是成人脑重的2／3，约增加了两倍多。7岁时脑重是成人脑重的9／10，约增加了3倍，基本接近成人的脑重。由此可见，婴幼儿时期是脑重增加的最快时期。
新生儿的大脑结构在出生时已接近成人，其大脑皮质与成人一样分为六层，皮质上的沟和回也已基本具备，只是比成人浅，说明婴儿的大脑结构在出生时已基本完善，但功能未成熟。这时能发挥作用的脑细胞很少，其树状突起及神经纤维在刚出生时又短又少，且包附在表面，以保证信息准确传递的髓鞘尚未形成，因此新生儿的神经系统十分脆弱，容易疲劳，需要较多的睡眠来保护。到2岁时这种树突与神经纤维已得到大量发展，使原来互相分离的神经细胞之间已形成了复杂的网络联系。神经纤维的髓鞘化到6—7岁时逐渐完成，使得细胞间的联系通路准确而快捷。
大脑结构与功能的成熟与完善，为小儿接受早期教育提供了物质条件。然而大脑的成熟不是自然而然的，它除了需要必要的营养物质之外，还需要来自外界环境中的丰富刺激。从动物实验的结果来看，在丰富环境中饲养大的动物比在单调环境下饲养大的动物，无论是脑的重量，还是细胞的体积，皮质的厚度都占有明显的优势。目前国内外已有一些医院开始注意到孕妇的精神卫生和胎教，并设立了母婴同室，让孩子出世后就接受母爱和教育训练。总之，在大脑发育的关键期，给孩子提供适宜的刺激，对促进脑的发育就更具有积极的意义，从这一观点出发，早期教育必须从零岁开始。