Онтогенездің пренатальды кезеңі ерлер мен әйелдердің ұрық жасушаларының бірігуінен және зиготаның пайда болуынан басталады. Зигота сфералық бластула қалыптастыру үшін дәйекті түрде бөлінеді. Бластула сатысында бастапқы қуысты – бластоцелді одан әрі ұсақтау және қалыптастыру жүреді. Содан кейін гаструляция процесі басталады, нәтижесінде жасушалар әртүрлі жолдармен бластоцельге ауысады, екі қабатты эмбрион пайда болады. Жасушалардың сыртқы қабаты эктодерма, ішкі қабаты эндодерма деп аталады. Ішінде бастапқы ішек қуысы-гастроцель пайда болады. Бұл Гаструла сатысы. Нейрула сатысында жүйке түтігі, аккорд, сомит және басқа эмбриональды рудименттер пайда болады. Жүйке жүйесінің эмбрионы Гаструла кезеңінің соңында да дамиды. Эмбрионның дорсальды бетінде орналасқан эктодерманың жасушалық материалы медулярлы плитаны қалыптастыру үшін қалыңдайды. Бұл пластина бүйірден медулярлы роликтермен шектелген. Медулярлы пластинаның (медуллобласттардың) және медулярлы роликтердің жасушаларының ұсақталуы пластинаның ойыққа иілуіне, содан кейін ойықтың шеттерін жауып, медулярлы түтіктің пайда болуына әкеледі. Медулярлы роликтерді біріктірген кезде ганглион плитасы пайда болады, содан кейін ол ганглион роликтері болып бөлінеді. Сонымен қатар, жүйке түтігі эмбрионның ішіне батырылады. Медулярлы түтік қабырғасының біртекті бастапқы жасушалары-медуллобласттар-бастапқы жүйке жасушаларына (нейробласттар) және бастапқы нейроглия жасушаларына (спонгиобласттар) бөлінеді. Түтік қуысына жақын орналасқан ішкі жасушалар, медуллобласттар қабаты ми қуыстарының люменін түзетін эпендимге айналады. Барлық бастапқы жасушалар белсенді түрде бөлініп, ми түтігі қабырғасының қалыңдығын арттырады және жүйке каналының люменін азайтады. Нейробласттар нейрондарға, спонгиобласттар – астроциттер мен олигодендроциттерге, эпендимоциттер – эпендимоциттерге бөлінеді (онтогенездің осы кезеңінде эпендима жасушалары нейробласттар мен спонгиобласттар түзе алады) нейробласттарды саралау кезінде процестер созылып, дендриттер мен аксондарға айналады, олар осы кезеңде миелин қабықтарынан айырылған. Миелинация пренатальды дамудың бесінші айынан басталады және тек 5-7 жасында толығымен аяқталады. Бесінші айда синапстар пайда болады. Миелин қабығы олигодендроциттер арқылы орталық жүйке жүйесінде, ал перифериялық жүйке жүйесінде Шван жасушалары арқылы түзіледі. Процесінде эмбриондық даму қалыптасады отростки және жасуша макроглии (астроцитов және олигодендроцитов). Микроглия жасушалары мезенхимадан пайда болады және орталық жүйке жүйесінде оған қан тамырларының өнуімен бірге пайда болады. Ганглион роликтерінің жасушалары алдымен биполярлы, содан кейін псевдоуниполярлы сезімтал жүйке жасушаларына бөлінеді, олардың орталық процесі орталық жүйке жүйесіне, ал перифериялық — перифериялық соматикалық жүйке жүйесінің афферентті бөлігін құрайтын басқа ұлпалар мен мүшелердің рецепторларына өтеді. Жүйке жүйесінің эфферентті бөлігі жүйке түтігінің вентральды бөлімдерінің мотонейрондарының аксондарынан тұрады. Постнатальды онтогенездің алғашқы айларында аксондар мен дендриттердің қарқынды өсуі жалғасады және нейрондық желілердің дамуына байланысты синапстар саны күрт артады. Мидың эмбриогенезі ми түтігінің алдыңғы (ростральды) бөлігінде жүйке түтігі қабырғаларының біркелкі емес өсуі нәтижесінде пайда болатын екі бастапқы ми көпіршіктерінің дамуынан басталады (архэнцефалон және дейтерэнцефалон). Дейтерэнцефалон, ми түтігінің артқы жағы сияқты (кейіннен жұлын) хордадан жоғары орналасқан. Арханцефалон оның алдына қойылады. Содан кейін төртінші аптаның басында эмбрионда дейтерэнцефалон ортаңғы (мезенцефалон) және гауһар тәрізді (ромб тәрізді) көпіршіктерге бөлінеді. Ал арханцефалон осы (үш көпіршікті) кезеңде алдыңғы ми қуысына (prosencephalon) айналады. Алдыңғы мидың төменгі бөлігінде иісті лобтар шығады (олардан мұрын қуысының иісті эпителийі, иісті шамдар мен трактаттар дамиды). Алдыңғы мидың дорсолатеральды қабырғаларынан екі көз қуысы шығады. Болашақта олардан сетчатка, оптикалық нервтер мен трактаттар дамиды. Эмбриональды дамудың 6-шы аптасында алдыңғы және ромбоидты блистер әрқайсысы екіге бөлініп, бес көпіршікті кезең басталады. Алдыңғы көпіршік (соңғы ми) бойлық саңылаумен екі жарты шарға бөлінеді. Сондай-ақ, қуыс бүйір қарыншаларды қалыптастыру үшін бөлінеді. Медулла біркелкі емес өседі және жарты шарлардың бетінде көптеген қатпарлар пайда болады – бір-бірінен көп немесе аз терең ойықтар мен жарықтар арқылы бөлінген гирус. Әрбір жарты шар 4 лобқа бөлінеді, осыған сәйкес бүйір қарыншалардың қуыстары 4 бөлікке бөлінеді: Орталық бөлім және қарыншаның үш мүйізі. Мидың мембраналары эмбрионның миын қоршап тұрған мезенхимадан дамиды. Сұр зат периферияда орналасқан, ми қыртысын құрайды, ал жарты шарлардың түбінде субкортикалық ядролар түзеді. Алдыңғы қуықтың артқы жағы бөлінбейді және қазір диенцефалон деп аталады. Функционалды және морфологиялық тұрғыдан ол көру органымен байланысты. Соңғы мидың шекаралары әлсіз анықталған кезеңде бүйір қабырғалардың базальды бөлігінен жұптасқан өсінділер пайда болады-көз қуықтары, олар кейіннен оптикалық нервтерге айналатын көз сабақтарының көмегімен олардың пайда болу орнына байланысты қалады. Диенцефалонның бүйір қабырғалары ең үлкен қалыңдыққа жетеді, олар визуалды түйнектерге немесе таламусқа айналады. Осыған сәйкес қарыншаның III қуысы тар сагиттальды саңылауға айналады. Вентральды аймақта (гипоталамус) ашылмаған шығыңқы – шұңқыр пайда болады, оның төменгі ұшынан гипофиздің артқы ми бөлігі – нейрогипофиз пайда болады. Үшінші ми көпіршігі ортаңғы миға айналады, ол қарапайым дамиды және өсуден артта қалады. Оның қабырғалары біркелкі қалыңдайды, ал қуысы тар каналға айналады – III және IV қарыншаларды байланыстыратын Сильвия су құбыры. Төрт холмия дорсальды қабырғадан, ал ортаңғы мидың аяқтары вентральды қабырғадан дамиды. Ромбоидты ми артқы және қосымша болып бөлінеді. Церебральды артқы жағынан қалыптасады-алдымен церебральды құрт, содан кейін жарты шар, сонымен қатар көпір. Қосымша ми медулла облонгатасына айналады. Ромбоидты мидың қабырғалары қалыңдайды-екі жағынан да, түбінде де тек төбесі ең жақсы пластина түрінде қалады. Қуыс IV қарыншаға айналады, ол Сильвия су құбырымен және жұлынның орталық каналымен байланысады. Ми көпіршіктерінің біркелкі дамымауы нәтижесінде ми түтігі бүгіле бастайды (ортаңғы ми деңгейінде – париетальды иілу, артқы ми аймағында – көпір және қосымша мидың жұлынға өту орнында – оксипитальды иілу). Париетальды және оксипитальды ауытқулар сыртқа, ал көпір ішке қарайды. Бастапқы ми қуығынан пайда болатын ми құрылымдары: ортаңғы, артқы және қосымша ми ми жүйесін құрайды (truncus cerebri). Бұл жұлынның ростральды кеңеюі және онымен жалпы құрылымдық белгілері бар. Жұлынның және мидың бағаналық бөлігінің бүйір қабырғалары арқылы өтетін жұптасқан шекаралық сулькус (sulcus limitans) ми түтігін негізгі (вентральды) және пертероидты (дорсальды) пластиналарға бөледі. Негізгі пластинадан мотор құрылымдары қалыптасады (жұлынның алдыңғы мүйіздері, ми нервтерінің қозғалтқыш ядролары). Сенсорлық құрылымдар (жұлынның артқы мүйіздері, ми бағанасының сенсорлық ядролары) шекара борозының үстінде вегетативті жүйке жүйесінің орталықтары дамиды. Арханцефалон туындылары (telencephalon және diencephalon) субкортикалық құрылымдар мен кортекс жасайды. Негізгі пластина жоқ (ол ортаңғы мида аяқталады), сондықтан моторлы және вегетативті ядролар жоқ. Бүкіл алдыңғы ми пертероидты пластинадан дамиды, сондықтан оның құрамында тек сенсорлық құрылымдар бар.