古今中外流行的胎教，無論是民間一些家庭的實踐，還是某些科研部門的專題研究，至今未見有科學地論證了在胎教實踐中胎兒有了學習的表現。儘管胎兒醫學的研究發現胎齡到四個月時，胎兒皮膚對冷刺激有了反應，五個月對溫熱有了反應，七個月對疼痛刺激有了反應，六個月有了嗅覺及七個月有了視覺和對雜訊有了厭煩動作。然而，所有這些僅僅是感覺功能和運動功能的初步建立。還不能形成知覺，更沒有產生思維及意識的神經組織學，和生理學的基礎與社會環境的條件。而學習的本質是大腦的條件反射的建立。條件反射的建立是在非條件反射（生來就有的由生物遺傳得到的）基礎上，由外界給予的訊號（生理學稱第二訊號，如聲音或視覺的刺激訊號）與引起非條件反射的訊號（生理學稱第一訊號）相結合，共同反復地作用於大腦建立起來的。
胎兒生長到六個月後，雖然有了各種感覺，但受環境限制而不能看到外界的事物，無法建立包括學習在內的各種條件反射。囙此，把向胎兒輸送聲音的或光線的，及對肢體觸摸的刺激活動，認為是早期教育不僅缺乏生理學及心理學根據，而且誤導人們忽略對胎兒大腦發育中的保護，甚至在不懂醫學和心理學的情况下，製作出一些違背正處在發育中的胎兒聽覺神經，或聽覺器官的安全要求的，含有聲壓很强的高頻聲波的“胎教音樂”，用傳聲器直接向宮內傳送給胎兒聽。
給六個月以後的胎兒輸送聽覺的，或視覺的（光線）及肢體觸摸的刺激，以適度的上述刺激誘導相關的神經通路，和中樞部位的神經錐體細胞增長更多的樹突，以促進它和周圍的錐體細胞建立傳遞脈衝的“突觸”聯系。使大腦的與感覺、運動、思維、記憶等功能密切相關的神經網路更豐富，有益於出生後的智力開發。這實質上是在產前對胎兒的大腦生長發育的一種來自於環境的促進，它和在胎兒大腦細胞生長的劇增期所給予的營養促進，共同構成了“產前胎兒大腦發育促進”的內容。以環境促進為其科學本質的胎教，是建立在以下有關的，行為、學習、記憶的神經分子生物學基礎之上的。
首先，從神經分子生物學角度的一些科學研究，證實了學習的本質，是資訊在大腦的儲存過程，而記憶則是從大腦的資訊儲存中選取。自舍林通（Sherrington）1940年開始，許多研究證明了長期記憶，被編碼在大腦皮層神經細胞（錐體細胞）的連接性上，並非在大分子特別是RNA上。長期記憶的結構基礎，在於錐體細胞之間的突觸的改變（而非全腦的解剖上的改變），即神經元之間的突觸結構的改變（突觸的增生、肥大、伸出附加突觸或退行性變）。强烈的限定的突觸活動，可新增突觸的功效，反復多次的刺激可導致興奮性突觸後電位增高6倍，突觸後電位活動中的突觸反應，永續數秒鐘。這被認為是學習或記憶的可變突觸效應。如海馬的顆粒細胞的樹突棘，參與構成的“棘突觸”就是高度可變的，顯示延長的電位，被認為是記憶過程中的生理性表現。
此外，在學習和記憶的能動性方面，贊特高塞（SZentagothai）和瑪律[Marr]分別在1968、1969年的報告中認為：突觸的學習是一種雙重的且可連續發生的過程，即激動某種特殊的突觸型，可指導同一樹突上的其它致活的突觸的生長。而日本的埃特（Ito）在1974、1975年用實驗證實了中止在小腦浦金野氏細胞樹突上的攀緣神經纖維的特有裝置，就是對棘樹突（在同一時間由並行的神經纖維所致活）提供“生長指令”的部位。另外，近年用colgi科技，證實大腦皮質的神經元（椎體細胞）的樹突棘：對各種改變十分敏感。如把幼小動物關閉在黑暗之中或使它失明（即切斷外界與大腦皮層的感覺通路）其結果樹突棘的數目比對照組减少。相反，如增多刺激而持續照明，則可新增樹突棘的數目。臨床發現的智力低下患兒，就有樹突棘數目减少及形狀的改變，如1974年《科學》上，帕帕拉（Purpura）就曾發表《樹突棘的發生阻滯和精神遲鈍》的文章。
綜上所述，可知在人的大腦皮質錐體細胞樹突和樹突棘的發生發展，及錐體細胞之間“突觸”建立的多少，和人一生中的行為、學習、記憶的能力有直接的關係，如果在胎兒大腦細胞分裂增殖的第一個高峰期（即孕10一24周）大腦皮層的六層結構將全具備時，在保障熱量、蛋白質、必需脂肪酸、維他命、微量元素供給充分的基礎上，促進大腦錐體細胞生長得更多，從胎齡6個月起，這些錐體細胞體積開始長大，樹突開始延伸的期間，新增由外界到大腦皮層的各種感覺通路的良性刺激如聲、光、觸摸等刺激，那麼，刺激產生的電脈衝所走過通路上的椎體細胞，和所到達大腦感覺中樞部位的錐體細胞，它們之間的突觸後的膜電位增高：且反復刺激促使這些錐體細胞的樹突和樹突棘增長，有利於和周圍尚未建立突觸聯系的錐體細胞建立起“突觸”聯系，結果使負責神經脈衝傳遞和資訊儲存的大腦神經網路，要比不經這種環境促進的更豐富，有利於出生後其大腦的感覺和思維更敏捷，資訊儲存量更大。對一生中的學習和工作，都有先天的更加聰慧的大腦的幫助。
正確認識胎教的科學本質，是包括“營養促進”和“環境促進”在內的，“胎兒大腦發育產前促進工作”。這種正確認識，不僅引導人們從缺乏生理學和胚胎學理論基礎的，所謂對胎兒進行教育的理念中走出來，更重要的是強調了孕婦營養的合理攝取，對胎兒大腦發育影響的重要性。胎兒大腦的生長發育在整個40周內的速度是不均衡的，在母親孕10一24周內，胎兒大腦椎體細胞生長發育速度最快，這期間被稱之為胎兒大腦細胞的劇增期。這期間胎兒要從母親體內獲取大量的多種胺基酸，和用這些胺基酸合成胎兒大腦細胞的核蛋白時所需的一些微量元素如銅、鋅。
囙此，強調孕期特別是孕3一6個月期間孕婦的合理與充分的膳食營養，應做為產前促進的主要內容。而把胎教認為是對胎兒的早期教育的觀念，往往從主觀上忽視了營養對胎兒大腦的影響。因而誤導孕婦走上“早期教育”的事倍功半，甚或有礙胎兒正常生長發育的道路上去。