2岁半~3岁的孩子，大脑皮层细胞基本上已经分化完成，大脑发展水平已经到了成年人的百分之六十多。
注意力有所发展
2岁半~3岁，宝宝注意的时间较比以前有所延长，最多可达20~30分钟。注意的事物增多，可以在注意自己眼前的活动与他人反应的同时，注意到周围人、事的变化，即出现了双重注意。并且，注意的有效性提高，除了能发现事物的一般特性外，还能注意和分辨微小细节与差异。
注意的过程也从简单变得更加复杂，出现了注意和认知过程的综合，宝宝不但能够集中注意力，同时还能够进行思考，从而使宝宝获得更多的知识。举例来说吧，2岁半以后，宝宝在看到一些事物的时候就会自己进行总结：生螃蟹是青的，熟螃蟹是红的，有这样的想法就说明宝宝能有意识的注意观察分析了。
记忆力有所提高
这时宝宝的记忆时间进一步延长，可以保持记忆达1~2个月之久。同时，语言在记忆中起主导作用。
想像能力开始发展
3岁左右的宝宝已经能够产生联想，可以作一些初步的预测了。此外，这一时期宝宝常玩的角色游戏，如“过家家”等，也是想像力发展的表现。但此时宝宝仍处于想像发展的初级阶段，想像还主要依靠感知与动作，依赖于父母的提示。所以这一时期也是培养宝宝想像力的重要时机。
思维进一步发展
3岁左右的宝宝仍处于具体行动思维阶段，需要依靠动作与感知进行思维，就是说宝宝总是先做后想，或边做边想。如果父母要求宝宝先想好，再去做，宝宝会很难做到。同时，这个时候宝宝对事物的理解已经有了简单概括能力，能够进行一些直接推理，但还不会对事物作出复杂分析，不理解反话。
感知觉认识能力进一步粗细化
在差不多3岁的时候，宝宝对事物的感知能力会更加精确，不仅可以对事物的大体属相有所了解，还能够注意到生活中的一些小细节，能够区分出事物之间的一些差异。
并且，宝宝对事物的感知已经慢慢从知觉概括水平向思维概括水平过渡，认识能力进一步提高。3岁时，宝宝能分辨出红、黄、蓝等颜色，认识红、白、绿、蓝、黄等颜色，认识一些图形和数字，并有初步的时间与空间概念。
