人类胎儿的中枢神经系统是由胚胎时期的神经管发育而成。其发育过程并非均衡发展，首先发育的是分节系统，相当晚的是前脑泡，前脑泡再进一步发育就成为大脑两半球。

小儿脑实质的生长很快。新生儿时的重量约为300g，相当于体重的1/8-1/9，至6个月时即达600g左右，1岁时达900g。成人脑重量平均为1360g，约相当于体重的1/38～1/40。

胎儿期3～4个月时，大脑在外观上即有脑沟形成，6～7个月时，大脑上沟回已很明显，但是还很简单。皮质细胞的分化在胎儿期即已开始。在胎儿末期及新生儿期，细胞分化达最高潮，以后逐渐减弱，到3岁时，皮质细胞已大致分化完成，8岁时已与成人无大区别。小儿出生后，皮质细胞的数目不再增加，以后的变化主要是细胞功能的日渐成熟与复杂化。

除了皮质的分层及细胞分化以外，神经传导路纤维外层髓鞘的形成，对神经系统的活动也有很大意义。髓鞘形成的先后，在中枢神经系统各部各有所不同：脊髓神经是在胎生4个月开始，以后为感觉神经系统及运动神经系统，锥体束是胎生期5个月开始至生后2岁完成，但锥体束本身继续发展至青年期，皮质本身则较其它功能为晚，这说明为什么小儿神经——一精神发育较其他功能为迟之故。在婴幼儿时期，由于神经髓鞘的形成不全，当外界刺激作用于神经而传于大脑时，因无髓鞘的隔离，兴奋即可传于邻近的纤维，在大脑皮质内就不能形成一个明确的兴奋灶。同时，刺激传导在无髓鞘的神经也比较慢，这说明为什么小儿对外来刺激的反应常较慢而易于泛化。新生儿的皮质下系统，如丘脑、苍白球在功能上是比较成熟的，一些运动的发育与它有关。延髓有呼吸、循环、吸吮、吞咽等维持小儿生命的各重要中枢，在生后已基本发育成熟。脊髓在初生时已具备功能，脊髓的成长和运动功能的发育是平行的。其重量初生时为2～6g，到成人期可增至4~5倍。小儿的反射在生后数小时，即可引出腱反射。1岁以内的小儿，腱反射较成人为强，有扩散和泛化的倾向。两个月以内婴儿可有握持反射、拥抱反射、姿势反射等生理性反射。1～2岁的小儿出现划跖反射时亦可为生理现象。