小儿的神经系统的发育，重要的是脑的发育。新生儿脑重约390克，约占出生体重的8％（而成人的脑重约1400克、占体重的4％）。大脑皮层细胞的分化，从胎儿第五个月开始，三岁时大致分化完成，8岁时基本与成人相似，婴儿出生后，大脑皮质的神经细胞数目不再增加，所以，脑重量的增加主要是神经细胞体积的增大、突触的数量和长度增加以及神经纤维的髓鞘逐渐形成。4岁时，已完成神经纤维的髓鞘化。同时，神经系统的发育和心理发育是相辅相成的，本文一并介绍。
（一）视感知的发育
新生儿的眼睛对光反射敏感，出生时已有闪眼及瞳孔对光反应，眼外肌的协调调节差，3-4个月时开始部分调节，12个月时才完善。同时，出生时为远视，这种状态可以维持到六周岁左右；另外，出生时视网膜的椎体细胞未发育，只有周围视觉，因此，对近距离的视觉不及远距离。
（二）听感知的发展
胎儿在妊娠后期，听觉已相当灵敏，并可以与母亲互动，这已经被广泛的证实。新生儿对刺激的声音反应敏感，刚出生的婴儿，就可以分辨声音的高低、2个月的宝宝可以分辨不同人的声音和同一人的不同的语调，六个月时可以做应答回应，8个月时可以确定声音的来源、12个月时可以控制对声音的反应、18-24个月，可以区别不同高度的声音和更加精细的区别能力。
（三）嗅觉和味觉的发展
出生时嗅觉中枢已经发育成熟，哺乳时，新生儿会因为闻到乳汁的香味积极寻找乳头，会对乳母的依恋更强烈、3-4个月时，可以分别愉快和不愉快的气味，4-5个月的婴儿对事物的任何改变都会出现非常敏感的反应、7-8个月开始分辨芳香的刺激。

（四）皮肤感觉的发展
神经对皮肤的感觉包括痛觉、触觉、温度觉、深感觉。新生儿对痛感虽已经存在，但并不敏感，尤其是在躯干、眼、腋下部位，痛疼刺激后会出现泛化的现象。尤其是在眼、前额、口周、手掌、足底等部位，而大腿、前臂、躯干等处则比较迟钝。相对触觉却非常敏感，如能够区别牛奶和饮水温度过高和低、对冷的刺激会比热的刺激更能引明显反应，3个多月的宝宝可以正确的区别31.5——33.0℃的水温。
（五）知觉的发展
直觉是人体对各种物质的综合反应，它与视、听、触等的感觉发展有着密切的关系，孩子在认识上下、前后、左右、以及冷热、薄厚、大小、黑白、方圆、左右的过程中，进一步的产生时间的感觉，如今天、明天、昨天和早晨、中午、晚上的概念，4-6岁的宝宝会先认识客体的个别部分，6岁以后会认识客体的整体，但尚不够确切，7=8岁即可以看到整体，也会看到部分，在对颜色的认知过程中，产生图形和空间概念
在以上的培育过程中，观察是一种有目的、有计划地比较持久的过程，是知觉的高级形态。观察力从无目的观察逐渐转为有目的的观察，观察的时间逐渐的延长、观察的内容逐渐精细、逐渐的培养孩子的观察能力，对儿童认识客观世界有重要意义。