Anne karnında gerçekleşen yoğun gelişime rağmen bebeğin beyni doğum sırasında halen oldukça ilkel bir işlevselliğe sahiptir. Yüksek düzeydeki beyin işlevleri henüz gelişmemiştir. Omurilik, beyin sapı gibi alt bölgeler ise oldukça gelişmiş düzeydedir. Alt sistemlerin kontrolündeki beyin çeşitli reflekslerin (örn. yakalama, emme refleksi, Moro refleksi) gözlenmesine yol açar. Göz hareketleri halen beyin sapındaki devrelerin kontrolü altındadır.
Doğum sonrasında sinir hücresinin çoğalması, göçü ve beyin kabuğundaki tabakalardaki farklılaşma özellikle 6. aya kadar hızla devam eder. İki beyin yarım küresi arasındaki bağlantıların oluşumu yaşamın ilk birkaç yılında tamamlanır. Karmaşık işlevlerin gerçekleştiği bağlantı alanları (örn. prefrontal korteks) daha geç olgunlaşır. Özellikle 1-2 yaşlar arasında ve ergenlik döneminde sinir hücrelerinde belirgin bir budanma süreci gözlenir.
Sinir hücreleri arasında iletişim hızını artıran myelin kılıfı ile kaplanma sürecinin tamamlanması bazı beyin bölgelerinde 30 yılı bulabilir. Üst orta beyin (parietal yapılar) 8-10 yaşında, önbeyin (frontal yapılar) 12-24 yaşında olgunlaşır. Bu bölgelerdeki anormallikler yapının olgunlaşma dönemine kadar bulgu vermeyebilir. Doğum sonrası dönemde uygun duyusal, bilişsel ya da duygusal uyaranlar gelişimi olumlu etkilerken, yetersiz ya da uygun olmayan uyaranlar gelişimi olumsuz etkiler.
Gelişmekte olan yapıların anormal duruma verdiği yanıtlar hasarın zamanlamasına, şiddetine, süresine ve sıklığına göre değişir. Yaşanan bir aksama gelişimin ileriki basamaklarını da etkiler. Bir bölgedeki sinir hücresi kaybı temel yerleşim yerinden uzakta başka bir bölgedeki sinir hücresi kaybını tetikleyebilir ya da bir bölgenin uyarılması diğer bölgeleri de ateşleyebilir. Erken gelişimsel anomaliler çarpık sinir sistemi yapılanmasına ve sıklıkla da kalıcı davranışsal anormalliklere yol açarlar. Uygun koşullar altında hasarlı bir bölgenin işlevleri sağlam bir komşu bölgede yeniden yapılanabilir.