Les systèmes sensoriels évoluent par étapes, chaque sensation, confuse au départ, se précise avec l’expérience qui amène les circuits nerveux à se développer et à se modifier. Ainsi, chez le fœtus se mettent d’abord en place le tact, la sensibilité vestibulaire, l’odorat, le goût, puis l’audition et enfin la vision.

      Le bébé prématuré perçoit le toucher. Le système de perception tactile se développe tôt au cours de la vie intra-utérine. Les récepteurs cutanés sont présents dès la 7ème semaine de gestation autour de la bouche, à 11 semaines sur l’ensemble du visage, de la paume des mains et de la plante des pieds, à 20 semaines sur tout le corps et les muqueuses. Au 6ème mois de grossesse, tout le corps est rempli de récepteurs et le processus de maturation des voies nerveuses conductrices est en cours d’achèvement. De plus, la surface de la peau sur le corps est plus importante par rapport aux autres organes sensoriels, ce qui pourrait expliquer la grande sensibilité au toucher du nouveau-né, même prématuré.

     Le bébé prématuré est sensible aux mouvements et à la position de son corps. Le système vestibulaire capte les messages issus de nos mouvements propres et nous renseigne sur l’orientation de notre corps dans l’espace. Ce système est mis en place dès la 7ème semaine de gestation et les réflexes vestibulaires seraient présents chez le fœtus à partir de la 25ème semaine. Chez le nouveau-né, le système vestibulaire est mature.

     Le bébé prématuré sent. L’odorat se développe tôt et est fonctionnel dès la 25ème semaine de gestation chez le fœtus. L’enfant prématuré peut donc sentir l’odeur de sa mère et de son père lorsqu’il est touché, tenu dans leurs bras ou porté en peau à peau. Dès 6H de vie, le nouveau-né fait l'apprentissage des odeurs.

     Le bébé prématuré goûte. Les premiers bourgeons gustatifs sont observables dès la 12ème semaine de gestation, et dès la fin du 3ème mois, tout le système gustatif est fonctionnel. In-utéro, le foetus déguste le liquide amniotique dont le goût varie selon l’alimentation de la mère. L’enfant prématuré, dont le système gustatif est fonctionnel, doit patienter un certain temps avant de pouvoir boire son lait au sein ou au biberon (cela nécessitant la bonne coordination de la respiration, de la déglutition et de la succion, généralement acquise vers 34 SA). Dès la naissance, le nouveau-né différencie le sucré, le salé, l'acide et l'amer.

     Le bébé prématuré entend. L’univers sonore du fœtus est composé de bruits internes et externes. Certains sons sont ainsi perçus de l’intérieur (battements du cœur de la mère, bruits intestinaux…) et d’autres de l’extérieur, atténués par le tissu maternel (voix de la mère, du père…). Le système auditif est anatomiquement complet à la naissance, mais il est devenu fonctionnel autour de la 24ème semaine de grossesse. A la naissance, le bébé reconnaît la voix de ses parents.

      Le bébé prématuré voit même si le système visuel est le dernier à se former. Les paupières s’ouvrent dès la 25^ème semaine de gestation, à 30 semaines apparait le réflexe des pupilles à la lumière, à 32 semaines le réflexe des yeux à l'éblouissement. A 37 semaines, le prématuré peut orienter les yeux et la tête vers une lumière douce et réaliser une poursuite oculo-céphalogyre d'une cible contrastée. Le nouveau-né distingue les formes et les contrastes. Il est myope à sa naissance, ne voit pas bien les détails mais voit de très près et de façon floue. Il peut fixer un visage ou un objet immobile pendant un cours laps de temps. Cependant, sa vision s’affine rapidement puisqu’au bout de 2 mois de vie, une vision centrale s’est développée et il est capable de suivre du regard et percevra peu à peu les couleurs comme l'adulte. Vers 4 mois, un objet non visible mais touché peut être saisit et amené dans le champ visuel.