Masa bayi dan perkembangan anak usia dini adalah masa-masa perubahan besar dalam organisme hidup, dan mungkin merupakan tahun-tahun perkembangan yang paling formatif. Kemajuan perkembangan dapat diukur dalam domain berikut: fisik, kognitif, emosional, dan sosial. Misalnya, tonggak fisik umum tertentu sering menandai perkembangan fisik dan motorik anak. Ahli teori psikologi seperti Jean Piaget, Lawrence Kohlberg, dan Erik Erikson mengajukan teori tahap untuk aspek perkembangan lainnya.
Perkembangan fisik anak dan kemampuan motorik selanjutnya mewakili beberapa tonggak sejarah yang paling didokumentasikan dalam kehidupan muda anak. Rata-rata tertentu sangat bervariasi, tetapi secara umum peristiwa besar tertentu menandai perkembangan fisik seorang anak. Pada awal masa bayi, seorang anak terutama dipandu oleh refleks naluriah. Tubuhnya kecil dan rentan, sehingga gerakannya terbatas.
Kepala dan tubuh bagian atas pertama kali berkembang pada seorang anak, mungkin untuk mengakomodasi perkembangan kognitif. Dengan demikian, beberapa kemajuan fisik besar pertama terjadi ketika anak dapat mengangkat kepalanya dan duduk tanpa penyangga. Langkah terakhir ini terjadi pada usia sekitar enam bulan.
Begitu tubuh bagian bawah bayi mulai berkembang sepenuhnya, fungsi motorik berkembang ke tahap peningkatan mobilitas. Bayi umumnya dapat berguling sekitar tiga bulan, dengan merangkak tentatif terjadi di bagian akhir tahun pertama. Sekitar 18 bulan, banyak bayi memiliki kemampuan untuk berjalan, dengan berlari kadang-kadang terjadi dalam dua tahun.
Selama masa bayi dan perkembangan anak usia dini, kemampuan sensorik juga berkembang. Sementara sentuhan secara konsisten lebih berkembang lebih tinggi daripada indera lainnya, sekitar tiga bulan, sebagian besar indera — terutama penglihatan — telah meningkat secara signifikan. Persepsi kedalaman adalah tonggak sensorik yang sangat penting bagi bayi.
Perkembangan emosi dan moral juga dapat terjadi secara bertahap pada masa bayi dan perkembangan anak usia dini. Teori perkembangan moral Lawrence Kohlberg menempatkan anak-anak pada usia dini pada tahap satu atau dua. Dengan demikian, emosi dan keputusan anak-anak di masa ini terutama dipandu oleh ketakutan akan hukuman atau kepuasan pribadi.
Salah satu teori perkembangan kognitif yang paling menonjol dan dipelajari berasal dari Jean Piaget, yang mencakup empat tahap utama perkembangan: sensorimotor, praoperasional, operasional konkret, dan operasional formal. Tahapan ini mengacu pada bagaimana seorang anak mulai berpikir dan memproses dunia secara mental, dan dua tahap pertama membentuk masa bayi dan perkembangan anak usia dini. Menurut teori ini, tahap paling awal, tahap sensorimotor, berlangsung sampai kira-kira usia dua tahun, di mana anak bergerak dari persepsi refleks sederhana ke kemampuan untuk membentuk gambaran mental dan pemahaman bahwa benda-benda fisik itu nyata. Tahap kedua anak usia dini disebut tahap praoperasional, dan seorang anak tetap berada dalam tahap ini sampai awal masa kanak-kanak pertengahan pada sekitar usia enam atau tujuh tahun. Tahap ini ditandai dengan perkembangan kemampuan anak untuk berpikir secara simbolis, meskipun sebagian besar pemikiran anak masih berkisar pada anak dan kebutuhannya.
Psikolog Erik Erikson menandai perkembangan sosial anak dalam delapan tahap, dengan tiga tahap pertama mengenai anak usia dini. Untuk satu setengah tahun pertama kehidupan anak, mengembangkan keterikatan – terutama dengan ibu – adalah penting. Hasil sosial utama yang akan dikembangkan anak pada tahap pertama adalah kepercayaan atau ketidakpercayaan. Selama tahap dua, balita akan mengembangkan kemandirian atau rasa malu saat dia menguji kemampuan fisik dan mental yang baru dikembangkan. Mulai sekitar usia tiga sampai sekitar lima tahun, anak mulai mendefinisikan peran sosial melalui bermain-bertindak dan mengambil inisiatif imajinatif yang lebih besar dalam kegiatan.