研究发现，9周时，胎儿对很响的声音会有反应；12周时，胎儿有了味觉等感觉；24周时，胎儿能够听见声音，能分辨出妈妈的声音和陌生人的声音；临近分娩时，胎儿能够看见东西，对照到孕妇肚皮上的灯光有明显的反应。随着胎儿出现各种感觉，他们具备了学习与记忆的能力，不仅能够听出妈妈的声音，还似乎记得妈妈经常讲的故事。在运动方面，胎儿每小时活动50次以上，用头、肢体和身体探索自己生存的小空间，包括用手摸自己的脸、脚、脐带等。他们对妈妈的一举一动会有反应，在超声下可以观察到，当妈妈笑的时候，胎儿会上下翻滚，不断用头撞子宫。美国约翰普金斯大学发展心理学家珍妮特·迪彼得罗研究发现，胎儿在出生之前的两个月，即32周左右，就已经发育得跟新生儿差不多了。

一些专家学者提出许多胎教的建议，例如用手指或器具隔着孕妇的肚皮戳胎儿，用纸卷做成传话筒贴着肚皮和胎儿说话、放古典音乐，用闪光灯对着肚子照射。很多人声称，早教让他们的孩子变得更聪明、口才更好、更有音乐天赋、身体运动能力更协调……然而，科学家对此表示怀疑。美国哥伦比亚大学心理学教授威廉姆·费弗博士表示，目前还没有研究显示这些胎教刺激具有持久的作用。广东省医学会生殖免疫与优生学分会顾问、武警广东省总队医院妇产科主任医师陈建明也表示，胎教究竟有多大用处，目前还不清楚。

没有人能够准确知道在胎教时，胎儿是否处于睡醒的状态，隔着妈妈的肚皮戳他们之类的做法可能改变他们的自然睡眠节律——在32周时，胎儿一天有90%~95%的时间在打瞌睡，有时会出现眼珠来回运动的现象，可能是在做梦；接近分娩时，胎儿每日有85%~90%的时间在睡觉，与新生儿接近。一些研究人员认为，把胎儿暴露在强光之中可能会有危险，美国哈佛大学医学院脑科学与婴儿行为发展研究中心主任海德尔丽思·艾尔斯博士称，如果胎儿过早被迫看太多东西，可能导致大脑发育出现偏差。一些科学家还指出，人为制造的刺激可能改变胎儿的大脑功能发育顺序，可能有潜在的风险。