Dezvoltarea cortexului prefrontal la om începe în jurul celei de-a patra săptămâni prenatale de la tubul neural, care este o structură embrionară care devine în cele din urmă creierul și măduva spinării. Părțile tubului neural sunt prosencefalul, mezencefalul, rombencefalul și măduva spinării. Este prosencefalul care se va dezvolta în creierul anterior, o zonă care cuprinde creierul împreună cu două structuri limbice, hipotalamusul și talamusul.
Ieșind din ectodermul embrionar, se formează tubul neural, iar porțiunea cea mai anterioară, prosencefalul, se divide pentru a deveni telencefal și diencefal. Diencefalul se diferențiază în talamus, hipotalamus și structuri asociate, iar telencefalul devine emisfera stângă și dreaptă a creierului. Denumit adesea cortexul cerebral, creierul este împărțit în patru lobi: frontal, parietal, temporal și occipital.
Preocupată în special de lobii frontali, dezvoltarea cortexului prefrontal continuă până la vârsta adultă. Această zonă ocupă cea mai mare regiune cerebrală și este activă în organizare, planificare, luare a deciziilor și reglare a comportamentului. Deteriorarea cortexului prefrontal are ca rezultat incapacitatea de a controla impulsurile și de a învăța din experiențele cu recompensă și pedeapsă. Raționamentul în funcție de situații ipotetice ar putea să nu fie afectat. Când se confruntă cu evenimente reale, însă, funcția este afectată.
La copii, dezvoltarea cortexului prefrontal nu este încă pe deplin înțeleasă. Ceea ce se știe este că dezvoltarea creierului în timpul copilăriei timpurii este influențată în special de dragoste, afecțiune, nutriție și genetică. Experiențele din copilărie pot afecta modul în care creierul se conectează sau procesează informațiile. Dacă un copil mic este expus la afecțiune, de exemplu, el sau ea va putea să răspundă acel comportament altora. Copiii mici care primesc foarte puțină dragoste sau atenție, de obicei, nu pot manifesta empatie sau emoție, deoarece conexiunile relevante nu se vor dezvolta.
Densitatea sinaptică crește odată cu vârsta și apare ca urmare a trilioane de conexiuni neurologice, numite în mod obișnuit „cablare”. Declanșarea neuronală creează o rețea care se stabilește permanent cu experiențe repetitive. Conexiunile care nu mai sunt folosite sau pe care se bazează sunt eliminate printr-un proces numit tăiere, care începe în jurul vârstei de 11 ani.
Cercetările care utilizează imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) indică faptul că dezvoltarea cortexului prefrontal este finalizată ultima, după ce alte zone ale creierului s-au maturizat deja. Studiile asupra creierului arată că creșterea începe în spate și se deplasează înainte spre lobii frontali. Fibrele mielinice albe nu sunt la fel de abundente la adolescenți; adulții au mai mult. Mielinizarea îmbunătățește viteza de conducere și necesită mai puțină energie.
Modificările apar în cortexul cerebral mai târziu în viață. După aproximativ 40 de ani, cantitatea de substanță cenușie și fibre albe mielinizate începe să scadă. Modificările biochimice determină, de asemenea, modificarea conducerii.