现代医学对胎教进行了较多研究。神经解剖学和神经生理学的研究表明，在妊娠第4周后胚胎开始生出一根头大尾细的神经管，能对直接或间接的刺激做出反应。第8周的胎儿大脑皮层粗略分层，脑细胞发育迅速，对母亲传来的信息较敏感。到第23周，胎儿大脑皮层结构形成的沟回逐渐增多。到出生前脑细胞分裂基本完成，脑发育基本定型，这是胎儿接受胎教的物质基础。
有人对胎儿的听觉研究后指出，在妊娠中期，胎儿的中耳已经发育完全，并能听到各种声音，如血液出入胎盘的湍湍声、母亲的心音和肠蠕动音等等。至于外界的音乐、吵闹声和市场上的嘈杂音等，也无不传人耳内。由于胎儿听惯了母亲的心音，待他出生后，把他抱在左侧胸前，使他的耳朵贴近母亲的心脏，孩子就会安静下来。国外有人给婴儿听母亲的心音唱片，收到了较好的效果。
情绪剧烈变化不仅影响肾上腺皮质激素的分泌，还影响血中其他许多化学成分含量的变化。当这种变化超过一定限度时，就会对迅速发育的胎儿产生灾难性的影响。值得提出的是一个人的大脑皮层大约含有140亿个神经细胞，其中大部分是在胎儿时期形成的（小部分在出生后6个月内形成），假若胎儿脑细胞的形成发生障碍，脑细胞数达不到一定的标准，就会使这个孩子的智力水平低下。这种先天性缺陷，即使后天加强教育也难以弥补。为了保证胎儿的健康成长和智力发育，有必要对胎儿施行超早期教育。
