Duyuların eğitimi, çocuk daha emici zihin (0-6 yaş) çağındayken başlar. Bu çağda çocuk, kendiliğinden aktiftir ve bilinçsiz olarak çevresindeki izlenimleri zihnine kaydeder. Bu kaydedilenler, çocuğun gelişecek olan kişiliğinin ve zihninin ana maddesini oluşturur. Duyuları gelişi güzel süreçte edindiği kadar gelişen kişilerin zihinsel gelişimleri de edindikleri kadarla sınırlı kalır. Çocuğun emici zihin döneminde geliştiremediği duyuları nedeni ile zihinsel temel fonksiyonları da eksik kalacaktır. Maria Montessori önce duyunun sonra zekanın eğitimine odaklanır. Çocuğun duyularını doğal olarak kullandığı ve mükemmelleştirdiği 3-7 yaşları arasında, duyuların gelişiminin önemini vurgular.

M. Montessori duyu eğitiminin, duyuları çoğalttığını ve uyarıcılardaki ince farklılıkları anlama kapasitesini geliştirdiğini keşfetti. Bu nedenle çocukların görerek, duyarak, dokunarak, hissederek, hareket ederek öğrenecekleri materyaller tasarladı. Bu materyaller çocuğun biçim, büyüklük, renk, doku, tat vb. kavramları ve bunlar arasındaki ilişkileri anlayacak şekilde tasarlamıştır. Montessori duyu materyallerinin her biri çocuğun belirli bir tek özelliği öğrenmesi amacı ile tasarlanmıştır. Bu nedenle çocuk hedeflenen çalışmada kavram kargaşası yaşamaz, geliştirilmesi hedeflenen tek duyuya yapılan uyaran daha kalıcı bir öğretiye döner.

Matematik çocuğun içinde tıpkı konuşmada olduğu gibi bir potansiyeldir. Ancak olumlu bir şekilde gelişebilmesi için çocuğun bu konuda deneyimler kazanabilmesi için ona olanak sağlanması şarttır. Bu deneyimler sonucunda çocuğun hesap yapması değil, çocuğun soyutlaştırmayı, ölçmeyi, kıyaslamayı, mantıklı düşünmeyi öğrenmesi hedef alınır. Matematiksel zekanın en önemli özelliği, yaratıcı düşüncenin en yüksek noktası olan zihinsel tahminlere götürmesidir. Montessori'ye göre eğer bir çocuğa başlangıçtan itibaren anlaşılır bir şekilde öğretilirse her çocuğun matematiği öğrenebileceğini ve insanın dünyaya geldiği andan itibaren soyut kavramları anlama yeteneği olduğunu dile getiriyor.

O, bu yeteneğe "Matematiksel Zeka" diyor. Montessori matematik materyallerinin belli bir düzeni vardır. Basitten zora, somuttan soyuta bir sıra ile çocuğa kavratılır. Matematik materyallerinden altın boncuklarla birlik boncuğun bir nokta, onluk boncuğun bir çizgi, yüzlük boncuğun bir düzlem ve binlik boncuğun bir küp yani bir hacim olduğunu çocuk görerek, dokunarak ve deneyimleyerek öğrenir. Somut bir şekilde matematiği öğrenen çocuk, daha sonraki eğitim yaşamında matematikten zevk alır, matematik ile adeta oynar.

"Zihnin ve aklın çok sayıda düşüncelere sahip olduğu halde dil henüz gelişmediğinden onları aktaramadığı süre, çocuğun yaşadığı dramatik bir süredir ve çocuğun ilk hayal kırıklığına uğramasına sebep olur. Çocuk bilinçaltında tüm varlığı ile öğrenmek ve kendisini ifade etmek ister ve bu nedenle dili mucizevi bir şekilde fetheder" Maria Montessori. Çocukların dil eğitimi doğdukları andan itibaren başlar. Okula başladığı dönemde hemen hemen kendisini ifade edebilen çocuklara, kendini ifade etmekte kelimelerin gücünü Montessori materyalleri ile somut bir şekilde gösterilebilir. Çocukların merakları ile doğru orantıda hazırlanmış minyatür cisimler ve kavram kartları gibi materyaller kullanılır.

Montessori eğitim sisteminde diğer tüm eğitim alanlarında olduğu gibi dil eğitiminde de çocuk talep etmediği sürece çocuğa zorla kavramlar ya da okuma yazma öğretilmez. Bu isteği uyandıracak hazırlanmış çevre ve karma yaş sisteminin uygulanmasından ötürü birkaç yaş büyük çocukların kabartmalı harfler, tahta üzerinde yazı çalışmaları, fonetik çalışmaları gibi çalışmaları gözlemlenerek, doğal bir motivasyonla çocuklar dil materyalleri ile tanışır. Bu öğrenim şekli çocukta daha kalıcı olacaktır. Montessori anaokulu eğitimini tamamlayan çocuk gücünü bilekten alarak doğru kalem tutuşu ile yazı yamayı, yeni bir şeyler öğrenmek için okumayı, duygularını ifade etmek için yazmayı kendi doğal motivasyonu ile keşfedip, deneyimleyerek ilköğretime hazır olur.

Dünya çocuk için büyük bir laboratuvardır. Merak ve keşfetme arzusu ile dünyaya gelen çocuk, öncelikle yaşadığı çevreyi keşfeder. Okul öncesi dönemde ise çocuğa kozmik eğitim sayesinde yaşadığı ülkeden başlayarak dünyayı keşfetmesi için olanak sağlanır. Kozmik eğitimde çocuğa alabileceği oranda sadece gerçek bilgiler verilir. Montessori'ye göre sadece olağanüstü öykülerle eğlenen zihinlerin zamanla tembelleşeceğini, bu şekilde onların daha yüce işlevler için beceriksizleşeceğini oysa evrenin oluşmasında çok daha sınırsız, gizemli ve hayal gücüyle yeniden oluşturulabilecekleri bir oyun sunulduğunu ifade eder. Çocuklar kendi ülkelerine ait yöresel farklılıkları öğrenebildiği gibi diğer ülkelerin kültürel yapılarına ait gelenek, müzik, yemek, iklim ve coğrafya, dil ve hayvanlarını keşfederek dünya ile ilgili bilgi sahibi olurlar. Bu da çocukların dünya fikirlerinin olmasını, diğer kişilere karşı bilinçli anlayışlı ve toleranslı olmasını sağlar.

Montessori eğitiminde coğrafya dersi ayrı bir alan olarak değil duyuları aracılığı ile iletilir. Okyanuslar, denizler, kıtalar ve ülkeler gibi kavramlar farklı renklerdeki coğrafya haritaları ile gözlemlenerek ayırt edilir. Montessori'ye göre çocuklar doğanın düzenini, uyumunu ve güzelliğini anlamalı bunlardan mutluluk duymalıdır. Çocukları doğaya yakın tutmak onların, ruhsal gelişimlerine yardımcı olur. Kozmik eğitim materyalleri ile yapılan çalışmalar ile çocukta yaratılıştan gelen merak duygusu ve keşfetme, proje ve deneylerle desteklenir ve geliştirilir.