پیش از دهه 60 میلادی، دانشمندان بر این باور بودند کودکانی که به بیش از یک زبان صحبت می‌کنند دچار اغتشاش ذهنی می‌شوند زیرا مغز آنان باید مدت زمان بیشتری را نسبت به کودکان تک‌زبانه صرف پیدا کردن کلمه مناسب نماید. اما با وجود پیشرفت‌های زیادی که در زمینه تصویربردازی از مغز صورت گرفته است، امروزه می‌دانیم چندزبانه بودن نه تنها یک ضعف به شمار نمی‌رود بلکه حتی سبب رشد سیناپس‌های عصبی و کامل‌تر شدن مغز می‌شود.
در مغز افرادی که به بیش از یک زبان صحبت می‌کنند، ناحیه خاکستری ضخیم‌تر و بزرگ‌تری تشکیل می‌شود که از نورون‌ها و سیناپس‌های بیشتری تشکیل شده است. به عبارت دیگر مغز انسان‌های دوزبانه تکامل یافته‌تر و پیچیده‌تر از مغز انسان‌هایی است که تنها به یک زبان صحبت می‌کنند.
دانشمندان همچنین تفاوت‌هایی را بین افرادی که در کودکی آموختن زبان‌های دیگر را می‌آموزند با مغز افرادی که در بزرگسالی شروع به آموختن زبان دوم می‌کنند، کشف کرده اند. در تصویربرداری از مغز کودکان دو یا چندزبانه، هر دو نیمکره مغز معمولا درگیر آموختن زبان هستند به این ترتیب کودکان درک عمیق‌تری نسبت به عواطف پشت کلمات و جملات زبان دوم کسب می‌کنند. این در حالی است که تصویربرداری مغز افرادی که در بزرگسالی زبان دوم را می‌آموزند نشان می‌دهد که این افراد گرایش بیشتری برای برخورد با زبان دوم از زاویه منطق، استدلال و تحلیل دارند به عبارت دیگر نیمکره چپ مغز افراد بزرگسال، بیشتر درگیر آموختن زبان است تا نیمکره راست. این مطلب به خوبی نشان می‌دهد که چرا آموختن زبان در سنین کودکی، بهتر و ماندگارتر از آموختن آن در بزرگسالی است.
در کلاس‌های درس معمولا تعدادی از کودکان هستند که با بیش از یک زبان صحبت می‌کنند آموزشگران باید دقت کنند که آشنایی به بیش از یک زبان نوعی مزیت به شمار می‌رود و برای تقویت عملکرد بهینه مغز، این توانایی باید در دانش‌آموزان تقویت شود و فرصت‌هایی برای استفاده از زبان دوم در فعالیت‌های درسی از همان سال‌های اول مدرسه فراهم شود.