Materiálním základem inteligence je mozek, přičemž fáze plodu a kojeneckého věku představují nejkritičtější období pro vývoj mozku a centrálního nervového systému. Přesněji řečeno, období plodu trvá od devátého týdne těhotenství až do porodu, zatímco předchozí fáze těhotenství se technicky nazývá embryonální období.Embryonální fáze znamená vývoj z jedné buňky – oplodněného vajíčka – do organismu s primitivní lidskou podobou;
fetální fáze se týká především pokračujícího růstu a diferenciace orgánů a tkání, které se začaly formovat během embryonální fáze. Pro účely této knihy zahrnuje termín „fetální fáze“ obě období bez rozdílu. Mozek je mimořádně složitá struktura, jejíž nejzákladnějšími stavebními kameny jsou mozkové buňky, neboli neurony.
Během embryonálního vývoje se růst mozku odvíjí souběžně s růstem organismu a lze jej obecně rozdělit do tří fází: počáteční fáze buněčné proliferace, následná fáze souběžného nárůstu počtu buněk a objemu a závěrečná fáze, kdy buněčná proliferace ustává, zatímco objem se dále zvětšuje. Tyto postupné procesy se překrývají.
Mezi lidskými vývojovými strukturami se mozek vyvíjí nejdříve. Neurální destička se objevuje kolem 18. embryonálního dne.Povrch mozku, který je zpočátku hladký, se do 13. týdne vyvine do složitých brázd a závitů. V mozkové kůře je diferenciace a zrání neuronů specializovaných na různé funkce z velké části dokončeno mezi 15. a 18. týdnem těhotenství. Vývoj lidského mozku se od poloviny těhotenství výrazně zrychluje. První fáze rychlé proliferace mozkových buněk nastává mezi 3. a 6. měsícem těhotenství. Zvětšování mozkových buněk a růst nervových vláken vedou k neustálému zvyšování mozkové hmoty.Druhá fáze rychlého růstu mozkových buněk nastává mezi sedmým a devátým měsícem těhotenství. Během tohoto období se vytvořené nervové buňky vyvíjejí synaptické spojení, aby usnadnily přenos excitačních signálů mezi nimi. Nejintenzivnější a nejaktivnější období vývoje mozkových buněk u člověka trvá od posledních tří měsíců těhotenství až do třetího měsíce po narození. Během této fáze dochází současně k proliferaci mozkových buněk a zvětšování stávajících buněk, což vede k rychlému vývoji. Tento překrývající se vývojový proces pokračuje přibližně do věku dvou let.Proliferace mozkových buněk je jednorázová událost; pokud jednou proběhne, nelze ji nahradit. Proto představuje fetální období a první dva roky života kriticky zásadní fázi pro růst a vývoj mozku, která určuje jak množství mozkových buněk, tak kvalitu jejich vývoje. Po druhém roce věku se vývoj týká především nárůstu objemu a hmotnosti mozkových buněk spolu s rozvojem intelektuálních schopností.