В процессе онтогенеза наблюдается различная степень дифференцировки отделов центральной нервной системы. Филогенетически более старые отделы развиваются раньше, по сравнению с более молодыми.
Спинной мозг в первой половине внутриутробного периода занимает по длине весь позвоночный канал, но в дальнейшем его рост отстает от роста позвоночного столба, и у новорожденного нижний конец спинного мозга находится на уровне 3-го поясничного позвонка. В детском возрасте рост спинного мозга продолжает отставать от роста позвоночного столба, и у взрослых он оканчивается на уровне 1-го поясничного позвонка, а в некоторых случаях на уровне 2-го поясничного или 12-го грудного позвонков.
Длина спинного мозга новорожденного составляет в среднем 14,1 см и за весь постнатальный период увеличивается в 3−4 раза. Существует тесная связь между длиной спинного мозга и тела: эти две величины увеличиваются прямо пропорционально. Больше других увеличивается грудной отдел, медленнее всех поясничная область.
Средний вес спинного мозга у новорожденного составляет 3,2 г, т. е. 0,1% веса тела (у взрослых — 0,04% веса тела) и 1% веса головного мозга (у взрослых — 2%). До 6−10 месяцев после рождения его вес удваивается, к 3 годам увеличивается в 3 раза, после чего увеличение веса происходит более медленно.
Шейное и поясничное утолщения начинают контурироваться после 3 лет жизни. На поверхности спинного мозга может существовать большее количество борозд, чем у взрослого. Имеются постоянные борозды, которые с возрастом углубляются, и непостоянные, впоследствии исчезающие.
Белое вещество спинного мозга у новорожденных занимает вдвое большую поверхность по сравнению с поверхностью серого вещества. Рост серого и белого вещества происходит неравномерно. Объем серого вещества увеличивается в 5 раз, белого — в 14 раз.
Центральный канал спинного мозга относительно шире, чем у взрослого.
Чувствительные тракты и передний пирамидный путь хорошо миелинизированы. Остальные начинают миелинизироваться с 4−6 месяцев и процесс этот заканчивается у ребенка в возрасте от 3 до 7 лет.