A base material da inteligência é o cérebro, sendo que as fases fetal e infantil representam os períodos mais críticos para o desenvolvimento do cérebro e do sistema nervoso central. Estritamente falando, o período fetal se estende da nona semana de gravidez até o nascimento, enquanto a fase gestacional anterior é tecnicamente denominada período embrionário.A fase embrionária significa o desenvolvimento de uma única célula — o óvulo fertilizado — para um organismo com forma humana rudimentar; a fase fetal diz respeito principalmente ao crescimento contínuo e à diferenciação de órgãos e tecidos que começaram a se formar durante a fase embrionária. Para os fins deste livro, o termo «fase fetal» abrange ambos os períodos sem distinção. O cérebro é uma estrutura extraordinariamente complexa, cujos blocos de construção mais fundamentais são as células cerebrais, ou neurónios.Durante o desenvolvimento embrionário, o crescimento do cérebro acompanha o crescimento do organismo, dividido amplamente em três fases: a fase inicial de proliferação celular, a fase subsequente de aumento simultâneo do número e do volume das células e a fase final, em que a proliferação celular cessa, enquanto o volume continua a expandir-se. Estes processos sequenciais sobrepõem-se. Entre as estruturas de desenvolvimento humano, o cérebro é o que se desenvolve mais cedo. A placa neural surge por volta do 18.º dia embrionário.Inicialmente lisa, a superfície do cérebro desenvolve sulcos e giros intrincados na 13ª semana. No córtex cerebral, a diferenciação e maturação dos neurónios especializados em diversas funções são amplamente concluídas entre a 15ª e a 18ª semanas de gestação. O desenvolvimento do cérebro humano acelera significativamente a partir do meio da gravidez. A primeira fase de rápida proliferação das células cerebrais ocorre entre o terceiro e o sexto mês de gestação. O aumento das células cerebrais e o crescimento das fibras nervosas contribuem para o aumento contínuo da massa cerebral.A segunda fase de rápido crescimento das células cerebrais ocorre entre o sétimo e o nono mês de gravidez. Durante esse período, as células nervosas estabelecidas desenvolvem conexões sinápticas para facilitar a transmissão de sinais excitatórios entre elas. O período mais ativo e vigoroso do desenvolvimento das células cerebrais humanas abrange os últimos três meses de gravidez até o terceiro mês após o nascimento. Durante essa fase, a proliferação das células cerebrais e o aumento das células existentes ocorrem simultaneamente, levando a um rápido desenvolvimento. Esse processo de desenvolvimento sobreposto continua até aproximadamente os dois anos de idade.A proliferação das células cerebrais é um evento único; uma vez perdido, não pode ser compensado. Portanto, o período fetal e os dois primeiros anos de vida constituem uma fase fundamental para o crescimento e desenvolvimento do cérebro, determinando tanto a quantidade de células cerebrais quanto a qualidade do seu desenvolvimento. Após os dois anos de idade, o desenvolvimento envolve principalmente aumentos no volume e peso das células cerebrais, juntamente com o cultivo da capacidade intelectual.