ในช่วงระยะเวลาก่อนคลอดตัวอ่อนของมนุษย์จะเปลี่ยนจากเซลล์ไม่กี่เซลล์ไปเป็นทารกที่มีรูปร่างสมบูรณ์ในประมาณ 38 สัปดาห์ สมองของมนุษย์มีกำหนดเวลาการเจริญเติบโตของตัวเองในช่วงเวลานี้และมีแนวโน้มที่จะสอดคล้องกับทารกในครรภ์ที่มีสุขภาพดี ขั้นตอนสำคัญของการพัฒนาสมองก่อนคลอดเกิดขึ้นตลอดเก้าเดือนของการตั้งครรภ์รวมถึงการสร้างท่อประสาทในเดือนแรกการเจริญเติบโตของเยื่อหุ้มสมองในเดือนที่สองการพัฒนาความรู้สึกในเดือนที่สี่และการแยก ของเยื่อหุ้มสมองเป็นติ่งในเดือนที่หก
นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดระยะเวลาในการพัฒนาสมองก่อนคลอดได้ด้วยการวิจัยหลายช่องทาง เหล่านี้รวมถึงการสืบสวนชันสูตรศพเกี่ยวกับตัวอ่อนที่ไม่รอดตายและตัวอ่อนในระยะต่าง ๆ ของการพัฒนาของทารกในครรภ์ แพทย์ยังได้ทำการทดลองและแยกส่วนของตัวอ่อนสัตว์ที่มีโครงสร้างสมองคล้ายกับมนุษย์เช่นลิง สุดท้ายเทคโนโลยีที่ทันสมัยเช่นการถ่ายภาพช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบและติดตามการพัฒนาสมองของทารกในครรภ์ก่อนคลอดในขณะที่พวกเขายังอยู่ในครรภ์มารดา ด้วยวิธีการทั้งหมดเหล่านี้ผู้เชี่ยวชาญได้ทำแผนภูมิการพัฒนาทางกายภาพของสมองเช่นเดียวกับการพัฒนาทางอารมณ์และจิตใจ
การพัฒนาสมองก่อนคลอดจะเริ่มขึ้นในเดือนแรกของช่วงเวลาก่อนคลอด ในช่วงเวลานี้อวัยวะสำคัญอื่น ๆ ทั้งหมดกำลังเป็นรูปเป็นร่าง ในสัปดาห์ที่สามของชีวิตหัวใจมนุษย์เริ่มเต้น มันเกี่ยวกับเวลานี้ที่รูปแบบแรกสุดของสมองมีรูปร่าง เรียกว่าท่อประสาทโครงสร้างนี้ในที่สุดวิวัฒนาการเป็นไขสันหลังและสมอง
ในเดือนที่สองและสามของการพัฒนาลักษณะใบหน้าของตัวอ่อนเริ่มพัฒนาเป็นมนุษย์มากขึ้นรวมถึงปากจมูกตาเปลือกตาและหู หลอดประสาทในเวลานี้เริ่มเปลี่ยนเป็นสิ่งที่จะกลายเป็นส่วนหลักของสมองรวมถึงเยื่อหุ้มสมองสมอง ตามลําดับในเดือนที่สามของการพัฒนาก่อนคลอดตัวอ่อนเริ่มแสดงปฏิกิริยาและปฏิกิริยาตอบสนอง ปฏิกิริยาของทารกในครรภ์ต่อประสบการณ์ภายนอกเช่นแสงจ้าและเสียงรบกวนยังคงพัฒนาต่อไปในเดือนที่สี่เช่นเดียวกับความสามารถของคนตัวเล็กในการแสดงออกทางสีหน้า
เดือนที่ห้าของการพัฒนาสมองก่อนคลอดเริ่มเห็นว่าทารกในครรภ์ควบคุมการแสดงออกและปฏิกิริยาเหล่านี้ได้จริง เมื่อมาถึงจุดนี้การพัฒนาทางกายภาพเป็นสิ่งที่ทารกในครรภ์สามารถยืดและพลิกตัวได้แม้ในครรภ์ ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าความสามารถในการตอบสนองต่อความรู้สึกมีสติยิ่งแข็งแกร่งขึ้นในช่วงเดือนที่หกเมื่อเยื่อหุ้มสมองในสมองแตกเป็นก้อนติ่งแยกกัน ทารกในครรภ์ ณ จุดนี้อาจมีความสามารถในการจำ
ขั้นตอนสุดท้ายของการพัฒนาสมองก่อนคลอดในไตรมาสสุดท้ายนำไปสู่สมองที่เกือบจะคล้ายกับมนุษย์ที่เกิดขึ้นอย่างเต็มที่ในโครงสร้าง เมื่อถึงเดือนที่เจ็ดสมองก่อนคลอดจะพัฒนารูปลักษณ์ที่โค้งมนร่องที่เกี่ยวข้องกับสมองของผู้ใหญ่และไมอีลินจะพัฒนาด้านนอกของเส้นประสาทจากสมองเพื่อป้องกันพวกมัน สามารถตรวจพบคลื่นสมอง จากนั้นในเดือนที่แปดคอร์เทอรีที่สำคัญก็เช่นการได้ยินและการมองเห็นทำให้ทารกในครรภ์เข้าใจสิ่งที่เขาหรือเธอเห็นและได้ยิน สมองของทารกในครรภ์มีเซลล์ประสาทจำนวนมากเท่ากับสมองผู้ใหญ่ในเดือนสุดท้ายแม้ว่าจะมีขนาดเพียงหนึ่งในสี่ของผู้ใหญ่ที่เกิด
