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生理发展是指婴儿大脑和身体在形态、结构及功能上的生长发育。生理发展直接影响并制约着婴儿心理的发展。
婴儿大脑从胚胎时期开始发育，出生时是成人脑重的25%（而这时体重只是成人体重的5%）。此后第一年内婴儿脑重增长最快，6个月时已达成人脑重的50%，36个月时他们的脑重已接近成人的脑重，此后发育渐缓。头围过小会严重影响婴儿大脑的发育，使其智力发育易出现障碍，头围过大则表明婴儿可能患有脑积水或脑畸形等脑部病变，必须尽快检查治疗。到2岁时，婴儿大脑及其各部分的相对大小和比例已基本上接近成人大脑。
就身高来说，足月新生婴儿身高约为50厘米，其中，男婴比女婴略高，头胎比第二、三胎略矮，就体重来说，刚出生时，足月男婴体重为3.3～3.4千克，足月女婴体重为3.2～3.3千克。在正常喂养情况下，到5个月时婴儿体重增加1倍，12个月时增加2倍，此后速度放慢；到30个月时婴儿的体重已经达到出生时的4倍，即13千克左右。与体重相比，婴儿身高增长的速度较慢，他们的身高在第一年内增长25厘米左右，第二年内仅增长10厘米左右。有研究发现，新生儿的身高与其成年以后的身高没有密切关联。
动作的发展是婴儿活动的前提，也是其心理发展的外在表现。婴儿动作发展有着严格的内在规律，包括从上到下、从近到远、从粗到细，是一个复杂多变而又有规律可循的动态发展系统。过去，人们认为新生婴儿柔弱无力，其主要动作仅限于一些先天的反射活动。但是近期研究发现，新生婴儿具有躲避来物、能够取物体和同步模仿与反应等能力。
（1）视觉的产生与发展
在胎儿时期，婴儿的视觉器官已基本发育成熟（13～16周眼睛能对光做出反应）。1988年，冯晓梅采用去习惯化法进行了实验研究，结果表明：80%的出生8分钟到13天的新生婴儿能分辨红色和灰色，4个月大的婴儿已经能在可见光谱上辨认各种颜色。1962年弗朗茨（Franz）的研究表明：新生婴儿能在6米处看见正常成人在60米或120米处看见的东西。1976年，玛格丽特（Margaret）等人的研究表明，婴儿在4周时视敏度发展迅速，到5～6个月时，可达到相当于视力表5.0的水平。
（2）听觉的产生与发展
婴儿对人说话的声音反应敏感。1966年，托马斯（Thomas）等人报告，当母亲从一个婴儿看不见的地方呼唤其名字时，10～12天的新生婴儿会转向母亲，而其他妇女呼唤他时，婴儿则毫无反应。1968年，巴特菲尔德（Butterfield）采用“吸吮技术”研究发现，为了能听到声音，出生24小时内的新生婴儿的吸吮时间会明显增加，而且他们能够辨别音乐与噪音。另有研究表明：婴儿偏好轻柔、旋律优美、节奏鲜明的音乐。
（3）味觉、嗅觉和触觉的发展
在出生时，婴儿的味觉已发育得相当完善，味觉在其防御反射机制中占有相当重要的地位。新生婴儿明显“偏爱”甜食，且能在品尝酸、甜、苦和白水时做出明显不同的面部表情。嗅觉器官在胎儿成形30天后即在头部发生，嗅觉结构在7～8个月形成，所以新生婴儿能对各种气味做出相应的反应。另外，婴儿能够凭口腔触觉辨别软硬不同的乳头，他们手的本能性触觉反应在刚出生时便可表现出来。
（4）空间知觉的发展
婴儿对外界事物的方位感知是以自身为中心进行定位的。刚刚出生的婴儿就具有基本的听觉定向能力，该能力是婴儿早期空间定向的主导形式。另外，新生婴儿已能对逼近物有某种初步反应，并具备原始的深度知觉。2～3个月时，他们已有了对来物的保护性闭眼反应。
（5）物体知觉的发展
婴儿在3个月时具有了分辨简单形状的能力，在8～9个月以前他们就获得了形状恒常性，且实际上的获得时间可能要更早。多年来的研究已经表明：4个月之前的婴儿就已具有了大小知觉的恒常性，6个月之前的婴儿已能辨别大小。
0～1个月的新生儿更偏爱简单明了的图形，喜欢注视人脸；3～6个月的婴儿偏爱复杂和有意义的对象，他们喜欢看得见的和可操作的物体；6～12个月的婴儿的注意形式更复杂，不仅仅局限于视觉范畴。1岁以后，婴儿的注意时间逐渐增长，最多20～30分钟。另外，他们注意的事物也随年龄增长而逐渐增多，范围更广。
婴儿期是个体记忆发展的第一个高峰期，他们的机械记忆能力比较发达且具有相当大的发展潜能。婴儿的再认能力发展较早，回忆能力也有很大发展。他们的形象表征能力出现较早，在言语产生之后获得符号表征能力。此外，延迟模仿能力的出现是婴儿记忆能力逐渐走向成熟的一个标志。
皮亚杰（Piaget）认为，9～10个月以前的婴儿不存在解决问题行为，而近来的研究则发现：3个月的婴儿就已具备了比较明显的问题解决能力。他们可以协调手、眼的感知运动图式以便拉动绳子使摇篮上方的拨浪鼓发出自己感兴趣的“咕咚咕咚”声。9～10或12个月的婴儿产生了为达到某一特定结果而选择方法的初步计划行为，12～18个月的婴儿解决问题的策略仍比较简单，他们只能进行尝试并根据外显的（实际结果）动作来判断这种方法的有效性。18～24个月时，婴儿可以运用心理表象来解决问题。
0～12个月时，婴儿会出现咿呀学语、非语言性声音和姿态交流等现象，即前语言现象或前语言行为；1～1.5岁为单词句时期（理解言语阶段），婴儿往往用一个词代表一个句子；1.5～2岁为简单句时期，他们词汇量迅速增加，能说出不完整的双词句或多词句（电报句）；2～3岁是掌握语法的关键期，婴儿的简单句日渐完善，复合句开始出现；3岁时，婴儿已基本上掌握了母语的语法规则系统。
婴儿的情绪发展分为三个阶段：第一阶段（出生到1个月内），新生儿具有一系列基本的情绪，包括感兴趣、痛苦、厌恶和快乐的面部表情；第二阶段（出生1～7个月），婴儿开始表现出其他基本情绪，如愤怒、悲伤、欢乐、惊讶和害怕等；第三阶段（出生6个月以后），婴儿会表现出惊奇、害羞和嫉妒的情绪。
心理学家根据婴儿的运动水平与程度，睡眠、饮食、排泄等行为的规律性，对陌生人或新刺激的反应，对环境变化的适应性，引起应答反应的强度，情绪积极与消极，从事活动的持久性，注意力受外界刺激改变行为的程度和对刺激的敏感性这九个方面所表现出来的不同行为，将婴儿的气质分为四种类型。第一类是容易抚育型（40%），这些婴儿的饮食和睡眠习惯很有规律，很容易适应新的时间表、食物和人，且他们的情绪反应温和、积极，醒后常笑，显得很愉快。第二类是缓慢型（15%），这些婴儿在第一次遭遇到新经验时总要退缩，他们适应较慢，看起来总是比较消极，同时活动水平也较低。第三类是难以抚育型（10%），这些婴儿在睡眠和饮食习惯方面相当不规律，很久才能适应新的环境，情绪反应强烈，心境相当消极，容易表现出不寻常的紧张反应，如大声哭叫、暴躁等。第四类是混合型（35%），即混合表现以上三种类型的。
依恋是婴儿与主要抚养者（通常是母亲）间最初的社会性联结，也是其情感社会化的重要标志。依恋通常表现为将自己的多种行为，如微笑、咿呀学语、哭叫、注视、依偎、追踪、拥抱等都指向母亲。他们最喜欢同母亲在一起，与母亲接近会使婴儿感到最大的舒适、愉快，在母亲身边能使婴儿得到最大的安慰，同母亲分离则会使他们感到最大的痛苦。另外，在前3年里，虽然婴儿主要与其父母交往，但事实上他们也已开始了同伴间的相互交往，并在与同伴的交往过程中显现出他们在社交方式和社会接受性方面的差异。同时，随着婴儿认知能力的提高和活动范围的扩大，他们与同伴交往的时间越来越长，交往频率越来越高，同伴交往在其生活中所占的比重越来越大。
虽然目前对孤独症婴儿的诊断还局限在18个月以后，但是如果仔细观察我们会发现，孤独症婴儿与正常发展婴儿在一些细节方面存在明显的差异，孤独症婴儿具有发展特殊性。
孤独症婴儿的身高、体重跟正常发展婴儿几乎没有差异。但是，从出生后6个月起，孤独症婴儿的脑电波就开始呈现出特异性。在观看不同人脸的照片时，疑似孤独症婴儿的脑电波变化很大，已经确诊的孤独症婴儿的脑电波却无明显变化。
研究者们发现孤独症婴儿的注意特征如下。
1.敏感与迟钝同时存在。这主要表现在，他们对视觉刺激过分敏感，而对听觉刺激往往不大敏感。
2.过度选择与无视刺激兼而有之。1989年弗里斯（Frese）在研究中发现，孤独症婴儿只对自己有兴趣的刺激加以注意，而对其他刺激则漠然以对，另外，他们更倾向于注意细微处而忽视事物的整体。凯斯内（Caithness）等在1994年提出，孤独症婴儿在注意转移时有显著困难。1996年道森在此基础上进一步提出，与其说孤独症婴儿是注意转移有困难，不如说他们是只将自己的注意集中在那些细小物体上。
另有研究显示，孤独症婴儿的优势记忆与劣势记忆并存。他们在机械记忆和视觉记忆方面都具有很强的优势，如他们对列车时刻表能倒背如流，家里物品放置的位置稍有变动便能觉察等。鲍彻（Boucer）的研究表明，孤独症婴儿的记忆特征中，有“新近性”效果，即他们对新材料的短期记忆能力较强，而要对以前的记忆材料进行编码记忆时，则显得困难重重。在这一点上，孤独症个体与健忘症患者有相似之处。1995年，金格（Zinger）和道森（Dawson）在对孤独症婴儿的分类能力进行研究时发现，即使是新材料，他们也难以用编码的方式对事物的共性加以概括，即难以形成“单一总括表象”（single summary representation）。由此，我们可推知孤独症个体从婴儿期开始就对社会信息的处理力不从心，他们难以根据社会性信息的规则行事。
孤独症婴儿均会表现出语言发育的滞后，可具体表现为语言理解异常和躯体语言落后。他们不会应要求指点或出示物体（如玩具等），不会通过表情、手势表达自己的需要，不会咿呀学语，但其“不会”的程度有差异。除此之外，孤独症婴儿往往表现出对他人语言的毫不理会，特别是大声叫其名字时，他们常会听而不闻。因而人们经常会认为这些婴儿可能存在听力异常。
另外，孤独症婴儿在理解和使用语言时具有如下特征。
1.在会话中，他们所使用的词汇很有限，不能使用全部学过的词汇。
2.使用代名词时总是出现反语，如把“你”说成“我”。
我们在前文已经介绍过正常发展婴儿的情绪发展。父母和教师要仔细观察婴儿的情绪变化，一般来讲，如果6个月大的婴儿还不会微笑，对他人的触摸没有反应，发生了一些事情时，他们没有表现出高兴，咯咯大笑，也没有哇哇大哭；1岁的婴儿对自己的名字没有反应，对其他人、事、物也没有兴趣，父母就要当心了，这可能是孤独症的前兆。
虽然人们对孤独症婴儿的早期表现还没有完全了解，但研究者一致认为，社交中不同含义的眼神已经成为判断2岁以上儿童是否患有孤独症的依据，稍大一点的孤独症婴儿会躲避目光接触。
社交障碍是孤独症的核心症状。孤独症婴儿常一人独处，既不愿看别人，也不会对母亲和其他亲人表示依恋，同时，他们对陌生人的爱抚表现得无所谓，不会拒绝，也不会产生不安。孤独症婴儿不爱哭也不爱笑，随着年龄的增长，其孤独的症状也就愈加明显，对亲人不亲，如父母回家他们不会表示欢迎，父母离去他们也不啼哭。孤独症婴儿对陌生人不陌生，可随随便便地让陌生人领走。他们不参加任何群体活动，也不会玩扮演游戏，甚至不会玩布娃娃、“开汽车”等游戏。有时父母与孤独症婴儿讲话，他似听非听，毫无反应，好像耳聋一样。一般来说，这类社会交往问题在婴儿后期或3岁以后更为明显。