Η ανάπτυξη της παιδικής ηλικίας καθορίζεται γενικά από το πώς ο εγκέφαλος ανταποκρίνεται στα ερεθίσματα. Η ανάπτυξη του εγκεφάλου στην παιδική ηλικία περιλαμβάνει τη δημιουργία πολύπλοκων συνδέσεων μεταξύ των νευρικών κυττάρων. Η φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου εξαρτάται συνήθως από γενετικούς παράγοντες, καθώς και από εξωτερικές επιδράσεις, όπως ο τρόπος με τον οποίο οι γονείς ανταποκρίνονται στις ανάγκες ενός παιδιού ή ακόμη και ενός μωρού. Η διατροφή, η σωματική δραστηριότητα, οι διαπροσωπικές σχέσεις, καθώς και η ψυχική διέγερση μπορούν επίσης να είναι σημαντικά. Το στρες μπορεί να έχει μακροχρόνιες, επιβλαβείς επιδράσεις στον εγκέφαλο, ειδικά κατά την πρώιμη ανάπτυξη της παιδικής ηλικίας.
Οι παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του εγκεφάλου μπορούν να ισχύσουν από τη γέννηση. Απαντώντας στα σήματα που δείχνουν τα μωρά και τα μικρά παιδιά, οι γονείς όχι μόνο ικανοποιούν τις στιγμιαίες ανάγκες τους, αλλά μπορούν να βοηθήσουν τον εγκέφαλό τους να αναπτυχθεί υγιώς. Ο χρονισμός της προσοχής και η εκδήλωση στοργής μειώνουν γενικά το περιττό άγχος. Τα υψηλά επίπεδα στρες μπορούν να διεγείρουν χημικές ουσίες που εμποδίζουν την ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων και τις συνδέσεις τους στον εγκέφαλο.
Οι εμπειρίες που περιλαμβάνουν όλες τις αισθήσεις βοηθούν επίσης τον εγκέφαλο να αναπτυχθεί σωστά. Δραστηριότητες όπως το γύρισμα μιας μπάλας ή η ακρόαση μιας ιστορίας είναι συχνά επωφελείς. Όταν τα παιδιά ακούν τις ίδιες ιστορίες και τραγούδια, αυτό μπορεί να βοηθήσει να συρματώσει τον εγκέφαλο έτσι ώστε να είναι πιο δομημένος για μάθηση. Το τραγούδι, το διάβασμα και οι λεκτικές ασκήσεις γενικά δεν είναι μόνο διασκεδαστικές, αλλά μπορούν να έχουν θετική φυσική επίδραση στον εγκέφαλο. Δραστηριότητες όπως η ζωγραφική και το σχέδιο συχνά βοηθούν στην τόνωση της ανάπτυξης του εγκεφάλου στην παιδική ηλικία και στην ανάπτυξη γνωστικών ικανοτήτων.
Μη φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου μπορεί να συμβεί εάν ένα παιδί δεν λάβει την κατάλληλη προσοχή, κακοποιηθεί ή δεν διδαχθεί βασικές δεξιότητες την κατάλληλη στιγμή. Οι αναστολείς της ανάπτυξης του εγκεφάλου στα παιδιά συχνά περιλαμβάνουν έλλειψη διατροφής. Τα παιδιά πρέπει γενικά να έχουν αρκετή πρωτεΐνη, σάκχαρα και υδατάνθρακες που βοηθούν τη λειτουργία του εγκεφάλου. Τα λαχανικά, τα φρούτα και τα γαλακτοκομικά είναι επίσης ωφέλιμα. Είναι συνήθως ευεργετικό για τα παιδιά να πίνουν πολύ νερό, έτσι ώστε η ενέργειά τους να είναι επαρκής για μάθηση όλη την ημέρα.
Εάν η υγιής ανάπτυξη του εγκεφάλου στην παιδική ηλικία δεν προωθείται νωρίς, τότε μερικές φορές μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις στην όψιμη παιδική ανάπτυξη. Το μεγαλύτερο μέρος της νευρικής ανάπτυξης στον εγκέφαλο συμβαίνει τα πρώτα χρόνια της ζωής, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις η έλλειψη διέγερσης νωρίς μπορεί να αναπληρωθεί με έντονες ασκήσεις. Οι γλωσσικές και κινητικές δεξιότητες μπορούν συχνά να φτάσουν ακόμη και κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας προπόνησης μετά την ηλικία των 10. Η εξωτερική προσοχή και η διέγερση από την αρχή είναι γενικά οι καταλληλότεροι τρόποι για την προώθηση της υγιούς ανάπτυξης του εγκεφάλου στην παιδική ηλικία.