儿童学习语言的第一个任务是学会对连续的言语信号进行听觉分析、切分出语音单位，并基于区别性特征区分不同的语音范畴，建立母语音位系统。研究发现，婴儿早在半岁前，就具备了音段感知能力，能区别自然语言中不同发音位置和方式的音位对立。婴儿不仅能分辨几乎所有的塞音对立，包括清浊音（如[b]和[p]）、口腔音与鼻音（如[b]和[m]）、唇音与软腭音（如[b]和[g]）、唇音和齿龈音（如[b]和[d]）和鼻音（如[n]和[m]）的对立，也能区分卷舌音和边音（如[r]和[l]）、塞音和滑音（如[b]和[w]）、唇齿音和齿音（如[f]和[ө]）及滑音（如[w]和[j]）的对立。音节末的摩擦音（如[az]和[as]）婴儿也能辨识。婴儿对元音对立同样敏感，能区分[a]和[i]、[u]和[i]、[i]和[ɪ]、[a]和[ɔ]及[a]和[ʌ]的差异。更为重要的是，婴儿对音位对立的区分基于范畴感知，因为他们关注的是音段有语言学意义的区别性特征，过滤掉因语音环境、口音、说话速度和音质等带来的声学变化，可见婴儿早就能如成人般在语音范畴的层面感知音位。此外，婴儿不仅对母语音位对立敏感，也能分辨外语中的音位对立，但随着母语语音系统的发展，分辨外语音位对立的能力逐渐消失。婴儿的音段知觉能力对未来的语言发展非常重要，是区分单词、确定短语和句子边界的基础。