0~3岁的婴幼儿正是大脑在重量及构型，尤其是功能方面快速增长及发育的时期；儿童在感觉、运动以及与此有关的技能掌握和进展方面都有明显的提高：在此基础上反映大脑综合功能的心理发展已有相应的、可测查的快速发展，所需的营养物质也更多，及时、合理的营养对大脑的正常发育至关重要。
婴幼儿大脑的增长与发育始终是主动而呈动态性增长的。早在人胚3周时即已分化出大脑神经元（脑细胞，即将来的功能细胞），并较肌体其他组织的细胞增殖得快。大脑神经元自胎儿4~6个月起直至生后半岁一直非常旺盛地增殖着。这段时期大脑发育的质量决定着大脑将来的结构和功能。婴儿在出生时大脑已有上千亿个细胞（神经元），脑重量约370克，出生后6个月时脑重约600~700克。出生6个月后，脑细胞增殖速度开始减慢，但细胞的体积开始增大。
在此期间脑的大体解剖结构也同时发展，分散的细胞通过与环境反复交往（接受刺激）后转化成有组织的、可以认知、思考及与记忆有关的功能细胞团，较多功能细胞团不断整合形成特定功能区。婴儿出生后的头两年正是大脑灰质层活跃增长及功能区从形成趋向完善的时期。适龄多元化的教育和合理营养是这一关键期的重要环节。
婴幼儿期由于神经髓鞘形成不全，外界的刺激信号因无髓鞘的隔离，被传至大脑多处，难以在大脑特定的区域形成兴奋灶，同时信号传导在无髓鞘隔离的神经纤维也较慢，因此婴幼儿对外来刺激反应慢且易于泛化。
