中学生阶段，在生理的发展上，正是青春发育期。
青春发育期这个阶段，既不同于儿童，也不同于成年人。它的最大特点是生理上蓬勃的成长，急骤的变化。
人体从出生到成熟，其生理发育有快有慢，有两个阶段处于增长速度的“高峰”期，一个是出生后的第一年，另一个就是青春发育期。在科学上叫它们为“人生的两次生长高峰”。除此之外，生理发育的速度比较缓慢。
青春发育期在生理上的变化是多种多样的，又十分显著。
在形态方面，身高、体重、胸围、头围、肩宽、骨盆等都加速增长；机能方面，如神经系统、肌肉力量、肺活量、血压、脉搏、血红蛋白、红细胞等均有加强；身体素质方面，如速度、耐力、感受性、灵活性等变化很大；内分泌方面，各种激素相继增量，生殖器官及性功能也迅速成长……上述生理机能的变化虽然涉及方面很多，但归结起来，主要有三类，总称为“三大变化”。一大变化，身体外形改变了；二大变化，体内的机能增强了；三大变化，性发育成熟了，这是人体内部发育最晚的部分，它的发育成熟，标志着人体全部器官接近成熟。
身体形态的变化
青春期是人体生长发育的第二次突增时期，主要表现在身高、体重、肩宽及骨盆等形态指标明显改变。
身高年增长至最大值是青春期突增过程中的重要标志。初中阶段男、女生的身高在显著地增长，平均每年增长6～8cm。他们的骨骼在迅猛生长，脊柱、胸廓、骨盆和四肢的骨骼发展尤为显著，但骨化过程尚未完成，容易弯曲和损伤。例如，椎骨的生长速度快，肌肉力量相对较弱，容易出现脊柱异常现象。根据这些特点，注意补充营养和身体锻炼，加速造骨过程，促进骨骼和肌肉的生长，同时，防止过重负荷的劳动和锻炼，特别注意培养学生坐、立、走的正确姿势，加强胸、腰、腹部肌肉的锻炼，促使骨骼和肌肉的正常发育，使之向健美方向发展。
青春期体重发育与身高有类似之处。进入青春期后，体重迅速增长至突增高峰，平均每年增长2～4kg。体重突增幅度男生高于女生，而体重突增高峰年龄女生早于男生1.5年左右。体重的突增不仅与骨骼的增长有关，也与脂肪、肌肉的增长有关；体重较身高的稳定性小，易受外界因素的影响而增加或下降。这阶段更需要增加营养，参加适量体育活动，合理安排学习及作息时间，保证身高、体重的正常增长。
高中阶段学生身体增长的速度逐渐减慢，身高平均每年增加的幅度将逐渐降低，体重平均每年也逐渐降低到增加1～2kg。到青春后期，他们的身高、体重，肌肉、骨骼都接近成年人的标准。肩宽、骨盆宽及围度是反映中学男、女学生身体横向生长发育的重要指标。宽度和围度的各项指标突增高峰出现时间较晚，一般在身高突增高峰期后，青春期初，男、女生的肩宽逐渐出现差别，至青春期末，男、女生差别显著，突增幅度男生大于女生。而骨盆宽与肩宽相反，突增幅度女生大于男生，大腿围与骨盆宽相似，其绝对值是女生大于男生。胸围在青春前期的增长幅度男生显著地高于女生，平均每年增加2～4cm。青春后期，形成男生肩、胸宽粗，髋部窄细的体型，而女生正好相反，两性的发育曲线无交叉现象。男、女生身体的宽度和围度的差异随着年龄的增长越来越明显，但这个时期仍然是他们成长的关键时期。一般来说，即使到18岁，身体的发育仍未完全成熟，特别是一些发育较晚的青年，更需要营养、休息、青春期知识教育等多方面的照顾和关怀。学校与家长要合理安排他们的作息时间和必要的文娱、体育活动，防止学习和工作出现负担过重的现象，保证青少年学生身体的健康成长。
体内机能的增强
体内的器官和组织，各有各的机能。到青春发育期，体内各种机能迅速地增强，并逐步趋向成熟。
一、心脏的成长
心脏所产生的压力，称为“血压”，医学上叫它为“动脉血压”。血压说明整个循环系统的工作情况。成人正常的血压高压为120毫米汞柱，低压为80毫米汞柱。而青春发育期开始的十一二岁中学生，一般高压为90～110毫米汞柱，低压为60～75毫米汞柱。脉搏，刚出生时为140次／分钟，十一二岁为80次／分钟，20岁左右为62次／分钟，年龄小为什么心跳得快呢？一是由于脑的兴奋性大，二是由于排出血量少，供血不足，要满足机体对血液的需要，心脏就要加快跳动。
心脏的发育，从心脏形体、恒定性、血压、脉搏等指标变化来看，大致在20岁以后趋向稳定。男女发育有所差异，一般女生要比男生早两年，抓好中学阶段，即青春发育期心脏的保健和锻炼十分重要，这是血循环系统发育的重要基础。
二、肺的发育
肺的结构，六岁时就已发育完成。肺的发育经过两次“飞跃”，第一次在出生后第三个月，第二次在十岁前后。12岁的肺是出生时的肺的九倍，12岁前后开始，肺发育得又快又好。
肺活量的增长是肺发育的重要指标。
男、女中学生的肺活量的差距是明显的。男生到十七八岁，女生到十六七岁就可以达到或接近成年人的肺活量。中学阶段，在肺的发育中是一个十分重要的阶段，教师和家长要对男、女生采取不同方法进行教育与引导，例如对男生，要教育他们不要过高估计自己的能力，更不要冒险；对女生，要鼓励她们加强体育锻炼和户外活动，不要束胸和束腰。
三、肌肉力量的变化
肌肉力量是身体素质的一个方面，它是通过人体在运动、活动和劳动中所表现出来的机能力量。体重的增加，表明肌肉和骨骼起了变化。尤其是肌肉在青春期发育得特别快，肌肉发达了，力量也增大了，以手的握力为代表，可以看出中学生在14岁以前，男生的握力略高，14岁以后，男、女生之间握力的差距，就越来越明显了。
肌肉力量的增长，为中学生体力的增强提供了可能性。中学生意识到这一点，对于他们心理发展具有很大的意义。因为他们体会到有力量，会加速他们的“成人感”，促进他们意志行为的发展，但是，中学生的肌肉力量比起成年人来要疲劳得快些，还不能适应长期的紧张状态。这一点在参加体育活动和体力劳动的时候是必须考虑的，运动器官的改造伴随着运动的不协调，表现为不善于控制自己的身体。例如，运动过多，动作不协调，不灵活，动作生硬等，这可能会使他们产生消极情绪体验或失去信心。对此，要引起教师与家长的重视。
在青春发育期，肌肉力量发展水平，男生要高于女生，13至16岁，这种差别迅速加大，例如，女生的臂肌静止耐力只是男生的1/3，腰腹肌力量为男生的2/3。下肢爆发力为男生的3/4，速度和速度耐力相当男生的4/5。因而在体育活动时，男、女生应该分开，锻炼的内容和要求的标准也要有所不同。
四、脑和神经系统的发育
如前所述，心理是脑的机能，是高级神经活动的机能。脑的发育，神经系统的发育，是心理发展的直接前提和物质基础。
脑和神经系统是怎样发展的，青春期的脑和神经系统发展又有什么特点呢？
（一）脑的重量的发展
研究表明，人脑平均重量的发展趋势：新生儿为390克；八九个月的乳儿为660克；两三岁的婴儿为990～1011克；六七岁的幼儿为1280克；九十岁的小学儿童为1350克；12岁的少年达到1400克。成年人脑重量平均为1400克，可见到青春发育前期，脑的平均重量已经和成年人差不多了。
（二）脑的容积的变化
研究表明，人脑平均容积也有一个发展的过程。新生儿占成年人的63％，周岁儿童占成年人的82％，十岁儿童占成年人的95％，12岁接近成年人的容积，可见到青春发育前期，脑的平均容积就几乎达到成年人的水平了。
（三）神经系统的结构和机能
到青春发育初期，神经系统的结构，基本上和成年人没有什么差异了。此时，大脑发育成熟，大脑皮质的沟回组织已经完善、分明，神经元细胞也完善化和复杂化，传递信息的神经纤维的髓鞘化已经完成，好像裸体导线外边包上一层绝缘体，保证信息传递畅通，不互相干扰。
青春期，在新的更加复杂的生活条件影响下，大脑机能显著地发展并逐步趋于成熟。