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新生児の脳は比較的大きく、平均重量は男の子で390 g(340〜430 g)、女の子で355 g(330〜370 g)で、体重の12〜13%(成人では約2.5%)です。新生児の脳の重量は体重に対して成人の5倍であり、1:8の比率で決まります(成人ではこの比率は1:40です)。生後1年が終わる頃には脳の重量は2倍になり、3〜4歳になると3倍になります。その後(7年後)、脳の重量はゆっくりと増加し、20〜29歳で最大値(男性で1355 g、女性で1220 g)に達します。その後の年齢では、男性で60歳まで、女性で55歳まで、脳の重量に大きな変化はなく、55〜60歳を過ぎると若干の減少が見られます。
新生児では、系統発生的に古い脳の部分がよりよく発達しています。脳幹の重さは10.0~10.5gで、これは体重の約2.7%(成人では約2%)に相当し、小脳の重さは20g(体重の5.4%)です。生後5ヶ月までに小脳の重さは3倍、9ヶ月までに4倍になります(子供は立つことができ、歩き始めます)。小脳半球は最も集中的に発達します。新生児の大脳も比較的よく発達しています。大脳の前頭葉は強く凸状で、比較的小さいです。側頭葉は高く、島葉(すいぞう)は深い位置にあります。生後4歳まで、子供の脳は高さ、長さ、幅が均等に成長します。その後、脳の高さが成長します。前頭葉と頭頂葉が最も急速に成長します。
新生児では、大脳半球の表面にすでに溝と回旋があります。主な溝(中央、外側など)はよく表現されていますが、主な溝の枝と小さな回旋は弱く表現されています。その後、子供が成長するにつれて、溝は深くなり、溝間の回旋はより顕著になります。脳の系統発生的に古い部分の神経線維の髄鞘形成は、新しい部分よりも早く始まり、早く終わります。大脳皮質では、さまざまなタイプの感覚(一般)を伝導する神経線維と、皮質下核と通信する神経線維が早く髄鞘形成されます。求心性線維の髄鞘形成は約2か月で始まり、4〜5歳までに終了し、遠心性線維の髄鞘形成はやや遅く、4〜5か月から7〜8歳の間に終了します。
新生児の頭蓋骨の溝と回旋と骨および縫合との関係は、成人とは若干異なります。中央溝は頭頂骨の高さに位置します。この溝の下外側部分は、扁平縫合より1.0~1.5cm頭側にあります。頭頂後頭溝は、ラムダ縫合より12mm前方にあります。成人に特徴的な脳溝、回旋、縫合の関係は、6~8歳児で確立されます。
新生児の脳梁は細く短いですが、これは大脳半球の発達と拡大と同時に、脳梁が主に頭側と尾側に成長し、間脳腔の上(第三脳室の上)に位置するためです。脳梁が発達するにつれて、脳梁体幹の太さ(成人では最大1cm)と脳梁体後端部の太さ(最大2cm)が増加します。これは、交連神経線維の数の増加によるものです。