皮層化發生是胎腦皮層化過程大致可分為5個時期。前4期歷經15周胎齡,形成內、中、外三層的古皮層和舊皮層;第16周至出生前,在第Ⅵ、V和Iv層的基礎上,在其外層又進一步分化成三層(第I、Ⅱ和Ⅲ層)的原基。大腦皮層細胞的發生和分化是從深層(V、VI)遷移至第Ⅲ、Ⅱ層和I層。3個月胎齡時剛生成的大腦表面平滑,5一個月胎齡開始出現淺溝和腦回。最早出現的是屬於古皮層的海馬溝,然後是屬於舊皮層的嗅腦溝,繼而才是劃分初級感覺運動區的外側裂、中央溝、頂枕溝和距狀裂,最後出現的是聯絡皮層的顳上溝和額上溝等。胚胎6個月後,腦的發育越來越快,細胞總數超過成人腦的一倍。
與感覺皮層相比,運動皮層的巾央前回先發生,中央前回的上肢運動區又最先發生。感覺皮層的中央後回後發生。初級視皮層在出生時已成熟,但視覺聯絡皮層尚在發育中,聽覺中樞比視覺中樞發生得更晚些。皮層的內一外側化在出生時已經開始,但背一腹側化是在出生後才開始發生。