研究表明：用于胎教的音乐传入大脑后，刺激信号可以诱发大脑中与学习记忆有关的脑神经元突触的“突触后电位”升高，这种作用可以导致大脑特殊的核糖核酸的合成，继而进行大脑内蛋白质的合成，后引起涉及突触生长和记忆密码的专一结构功能的改变。由此可见：胎儿大脑的发育需要音乐的良性刺激。
从神经系统的发育来看，胎儿大脑的成熟开始于妊娠6～7个月，大脑的成熟是脑细胞数量增加和结构分化的结果。而在胎儿脑细胞增殖的同时，胎儿脑细胞结构分化的好与坏，除了营养因素外，还与各种信号刺激的多少以及信号质量的优劣息息相关，而且互为因果。科学家发现，音乐的节律性振动是对胎儿的大脑发育的良好刺激信号，它不但有益于母体，还能刺激母体分泌有益于胎儿健康的激素，促使胎儿大脑发育。
从噪音刺激给胎儿带来的致畸或者损伤的事实中，医学家想到如何在防止有害声波对于胎儿产生危害的同时，利用有益的声波对胎儿进行刺激，促进其脑神经元树突增长和突触建立增多，从而为出生后的脑神经活动，提供一个较好的先天性的物质基础。
神经元是神经系统的基本结构单位和机能单位，一个人的智力优劣与脑神经元的发育关系十分密切。脑神经元表面有一大的分枝即轴突和很多小的分支树突；两个脑神经元之间依靠轴突、树突相接触而传递冲动即沟通信息，其接触的部位称为突触。突触越多，人越聪明。
医学的研究证实：音乐胎教可以使胎儿脑神经元增多，树突稠密，突触数目增加，甚至使原本无关的脑神经元相互连通。
通过对胎儿不断地传输优良的乐性声波，促使其脑神经元的轴突、树突及突触的发育，为优化后天的智力及发展音乐天赋奠定基础，称为音乐胎教。