Le fœtus en fin de grossesse est capable de distinguer et de mémoriser les voix. La voix maternelle bénéficie d'un statut privilégié, probablement parce qu'elle est plus souvent et plus facilement entendue. Elle entraîne une réaction fœtale qui évoque fortement une émotion. L'audition fœtale contribue au développement du cortex auditif. Elle permet l'acquisition de compétences de base comme la reconnaissance de la prosodie et de certains phonèmes. Le système olfactif paraît précocement mature. La mémorisation des odeurs prénatales se traduit à la naissance par une attirance pour l'odeur du liquide amniotique et pour les aliments consommés par la mère pendant la grossesse. Pendant la période néonatale, les odeurs maternelles sont facilement reconnues et ont un effet apaisant. Le système visuel est encore très immature chez le nouveau-né à terme. Le nouveau-né peut suivre des yeux un visage proche mais ne distingue probablement qu'une forme assez floue. Il reconnaît sa mère par la voie et l'odeur, mais probablement pas ou peu par la vision. La sensorialité somesthésique est opérationnelle précocement. Les très grands prématurés montrent des réactions physiologiques et comportementales aux stimuli nociceptifs de même nature que les nouveau-nés à terme. À partir de 25 semaines, elles sont associées à une réaction corticale (potentiels évoqués corticaux, augmentation du débit sanguin dans le cortex). Cependant, l'électroencéphalogramme montre des réponses très différentes de celles du nouveau-né à terme. La distinction entre stimuli nociceptifs et non nociceptifs est moins claire chez le fœtus et le grand prématuré en raison de l'immaturité de la moelle épinière et du cortex. La douleur fœtale est un sujet controversé. Certains pensent que le fœtus ressent la douleur dès le second trimestre, tout en estimant que son ressenti est probablement différent de celui de l'adulte. D'autres affirment qu'il en est incapable avant la fin de la grossesse parce que l'immaturité du cortex cérébral ne permet pas une perception consciente. Ces controverses ont probablement une cause conceptuelle. Nos conceptions physiologiques ne définissent aucun échelon intermédiaire entre les mécanismes réflexes de la nociception, et la douleur consciente de l'adulte. La douleur du fœtus pourrait être une forme primaire d'émotion sans processus conscient.