Bár az agyad térfogatilag már elérheti a felnőtt kori méretet tinédzserkorban, ez nem jelenti azt, hogy a fejlődése is befejeződött. Ez a folyamat körülbelül a húszas éveid közepéig tart majd. Az agy elülső része (pont a homlokod mögött), az úgynevezett prefrontális kéreg, az egyik utolsó agyterület, amely éretté válik. Ez a terület felelős a például a tervezésért, a célok meghatározásáért, a viselkedés szervezéséért és az impulzusok szabályozásáért.
Úgy tűnhet, hogy a tizenévesek lusták, mert nagyon nehezen kelnek reggelente, valójában azonban ennek biológiai okai vannak. Tanulmányok sora mutatta meg, hogy a kamaszok melatonin szintje (az alvást “beindító” hormon szintje) később kezd el emelkedni este és később csökken reggelente, mint a legtöbb gyermekben és felnőttben. Ez megmagyarázhatja, miért maradnak késő éjszakáig fenn a tizenévesek és miért küzdenek reggel a felkeléssel. A tizenéveseknek körülbelül 9-10 órát kell aludniuk éjszakánként, de a legtöbben hét közben nem alszanak eleget. Az alváshiány rontja a figyelmet, növeli az impulzivitást és az ingerlékenységet és a depresszió esélyét.
A kamaszkorban fontosabb változások kezdődnek a limbikus rendszerben is,amely elnevezés az agy azon részeit jelöli, melyek a pulzusszám és a vércukorszint szabályozásán túl a az emlékek és érzelmek kialakulásában is kulcsfontosságú szerepet játszanak. A limbikus rendszer egy része, az amygdala, érzékszervi információkat köt az érzelmi reakciókhoz. Fejlődése, a hormonális változásokkal párhuzamosan, a düh, félelem, agresszió, az izgalom és a szexuális vonzerő újfajta tapasztalatait eredményezheti.