Матеріальною основою інтелекту є мозок, а найважливішими періодами для розвитку мозку та центральної нервової системи є стадії ембріонального та немовлячого розвитку. Строго кажучи, ембріональний період триває від дев'ятого тижня вагітності до народження, а попередня фаза вагітності технічно називається ембріональним періодом.Ембріональний період означає розвиток від однієї клітини — заплідненої яйцеклітини — до організму з елементарною людською формою;
фетальний період стосується переважно продовження росту та диференціації органів і тканин, які почали формуватися під час ембріонального періоду. Для цілей цієї книги термін «фетальний період» охоплює обидва періоди без розрізнення. Мозок є надзвичайно складною структурою, найфундаментальнішими будівельними блоками якої є клітини мозку, або нейрони.
Під час ембріонального розвитку зростання мозку відбувається паралельно із зростанням організму і, в широкому сенсі, поділяється на три фази: початкова фаза клітинної проліферації, наступна фаза одночасного збільшення кількості та об'єму клітин і остання фаза, коли клітинна проліферація припиняється, а об'єм продовжує збільшуватися. Ці послідовні процеси перекриваються.
Серед структур, що розвиваються в організмі людини, мозок розвивається найраніше. Нейральна пластина з'являється приблизно на 18-й день ембріонального розвитку.Спочатку гладка поверхня мозку до 13-го тижня розвиває складні борозни та звивини. У корі головного мозку диференціація та дозрівання нейронів, що спеціалізуються на різних функціях, в основному завершується між 15-м і 18-м тижнями вагітності. Розвиток людського мозку значно прискорюється з середини вагітності. Перша фаза швидкого розмноження клітин мозку відбувається між 3-м і 6-м місяцями вагітності. Збільшення клітин мозку та ріст нервових волокон сприяють постійному збільшенню маси мозку.Друга фаза швидкого росту клітин мозку відбувається між сьомим і дев'ятим місяцями вагітності. Протягом цього періоду сформовані нервові клітини розвивають синаптичні зв'язки, щоб полегшити передачу збуджувальних сигналів між ними. Найактивніший і найінтенсивніший період розвитку клітин людського мозку триває від останніх трьох місяців вагітності до третього місяця після народження. Під час цієї фази одночасно відбувається проліферація клітин мозку і збільшення існуючих клітин, що призводить до швидкого розвитку. Цей перехресний процес розвитку триває приблизно до дворічного віку.Проліферація клітин мозку є одноразовою подією; якщо її пропустити, її неможливо компенсувати. Тому період внутрішньоутробного розвитку та перші два роки життя є критично важливим етапом для росту та розвитку мозку, який визначає як кількість клітин мозку, так і якість їхнього розвитку. Після двох років розвиток полягає переважно у збільшенні об'єму та ваги клітин мозку, а також у розвитку інтелектуальних здібностей.