孕期第5周，细胞大量分裂，形成大脑半球，半球然后迅速增大、生长。大脑皮质的发育在胚胎发展过程中是最为奇特的。
孕期第7周，前脑形成两个如豌豆大小的脑泡。其细胞壁只有两层，薄如发丝。在两个脑泡之间，尚未长成的神经细胞上下游移，然后分裂形成两种新的细胞，其中一些新细胞形成树突和轴突，其余的形成起支撑作用的神经节。
在通常情况下，到怀孕第15周时，大脑才明显地分成了6个区：前脑2个区，中脑1个区，后脑3个区，这些区域形成大脑的基本框架，帮助大脑正常分化成各种结构：脑膜、神经、纤维、细胞核、神经节等。
到第33周时，大脑的神经中枢基本形成，并和周身相连。由胎儿时期到出生，直至十七八岁，大脑始终在持续发育着。至此，通过基因与环境――先天因素与后天因素的综合影响，大脑完全形成了。
