Dezvoltarea simțurilor este esențială pentru dezvoltarea copilului. Maria Montessori a fost de părere că experiențele senzoriale încep încă de la naștere. Astfel, prin simțurile sale, copilul este capabil să descopere și să înțeleagă mediul în care trăiește. Percepția senzorială ne însoțește de-a lungul întregii vieți și ne servește ca bază a realității. O percepție senzorială săracă determină o percepție redusă a realității. Din acest motiv, dezvoltarea senzorială reprezintă una din bazele construirii realității.
Materialele senzoriale ajută mintea să organizeze și să clasifice impresiile acumulate din mediu. Odată cu această clasificare, mintea copilului capătă claritate. Claritatea percepțiilor determină claritatea minții iar asta face ca deciziile copilului să fie corecte și rapide. Copilul ajunge să distingă, să diferențieze formele, culorile, dimensiunile etc., observă tipare și gândește logic.
Oferim copiilor chei către explorarea lumii apoi îi lăsăm pe ei să descopere mai departe. Experiența pe care o are copilul cu materialele senzoriale este ca o deschidere de uși, iar acest lucru face posibilă descoperirea. Chiar dacă un copil știa anumite informații până la 3 ani (de exemplu, culorile), după vârsta de 3 ani copilul redescoperă lumea. Copilul reatașează calitățile obiectelor din jur („cerul e albastru”). Copilul detașează „cerul” de culoare. Vorbim aici despre descoperire și redescoperire.
Cu ajutorul materialelor senzoriale copilul își construiește un depozit de concepte abstracte. Copiii reușesc să înțeleagă concepte abstracte puse într-o formă concretă. Materialele senzoriale sunt considerate abstracții materializate. De exemplu, culoarea este o reprezentare concretă a unui concept abstract. Mintea copilului devine foarte clară pentru că are varianta concretă a unor concepte abstracte. Culoarea, forma, greutatea, dimensiunea, mărimea, mirosul, textura, care sunt toate abstracții, sunt introduse prin materiale tangibile și reale, care pot fi manipulate de copil și ordonate într-un mod gradat, permițând astfel absorbția, interiorizarea și clasificarea acestor calități. Deci, abstractul devine accesibil iar copilul este capabil să aplice conceptele în contexte diferite.
În clasa Montessori, educatorul prezintă materialele senzoriale folosind lecția în trei timpi. Primul pas este introducerea, în care educatorul îi arată copilului cum să folosească materialul. Al doilea pas este asocierea, în care educatorul îi cere copilului să folosească materialul și să-i identifice proprietățile. Al treilea timp este rechemarea, în care copilul poate folosi materialul în mod independent.