1．空间知觉能力
空间知觉能力是对物体的形状、大小、远近、方位等空间特性获得感知的能力。孩子生活在三维空间里，进行的一切活动都需要对空间进行感知。
不过，儿童空间知觉并不是先天产生的，而是多种感觉器官协调发展的结果。皮亚杰认为，儿童最初对生活空间的印象是一片混沌、毫无组织的。他们通过吮吸、注视、抓握这些反射性动作来感知周围的世界。
2．空间表征能力
空间表征能力是指通过观察，对空间内的物体结构、位置、关系等进行编码、存储并保持已被编码的信息，以便在恰当的时候在头脑中呈现或是通过语言正确表达出来的能力，包括空间观察、空间识记和空间表达三种能力。
一般而言，3岁的孩子能够部分理解表征符号的意义，但是常常无法有效地提取和组织表征符号与他人进行交流。同时，不可逆的思维方式使儿童只能感受到空间的一个维度，而不会同时表征出物体的高低、左右、前后，更不会根据任务或故事情节合理分配物体或形象之间的空间位置关系。
3．空间想象能力
空间想象能力是通过大脑观察、触摸以及实践经验得到的一种能够思考物体形状、位置、结构关系的能力。不同于空间表征对空间的简单重现，空间想象更强调一种思考力、创造力。