蛋白質是胎兒大腦發育的基礎物質。胎兒的腦發育需要35%的蛋白質，以維持和發展大腦功能、增強大腦的分析理解及思維能力。要注意的是，孕婦要盡可能保證一定量的動物性食品的攝入，因為無論是氨基酸構成還是生物利用率，動物蛋白都高于植物蛋白，是胎兒大腦健康發育極其重要的營養素。
鋅和鐵是構成核酸和蛋白質所必需的營養素，也是人腦中含量最高的微量元素。缺乏鋅和鐵都會造成腦發育不良，會使腦發育出現不可逆的損傷。為了讓胎兒得到充足的鋅和鐵，孕婦需要適量地增加牡蠣、海魚、海蝦、堅果、動物肉及肝臟等食物的攝入量。
脂肪酸也是人腦發育過程中必需的物質。亞油酸和亞麻酸是人體自身不能生成的必需脂肪酸，尤其是Ω-3系列的α-亞麻酸。Ω-3脂肪酸在體內會轉化成DHA，主要集中在胎兒的大腦、視網膜和肝臟中，它對大腦細胞的存活、神經傳導、突觸細胞的生長和繁殖，以及髓鞘化的過程特別重要。它也是視網膜的形成過程中不可缺少的營養物質。因此，孕婦膳食中應有足夠量的這類脂肪酸，它主要存在于一些油脂中，亞麻籽油、紫蘇中含量非常豐富。
