Montessori, duyu organlarını çocuğun çevresi ile iletişim kurduğu organlar olarak kabul eder. Duyu organları adeta çocuğun dünyaya açılan pencereleridir ve materyaller çocuklara dünyayı açmak için anahtar verir. Bu nedenle duyuların eğitimi ve duyu materyalleri Montessori eğitiminin temelini oluşturur. Duyu materyalleri ile o güne kadar aldığı tüm uyaranları düzene sokar. Fakat bu uyaranlar zengin, düzenli ve sistematik olmalıdır. Duyu materyallerinin kullanımında çocuğun bir noktada odaklanmasını sağlamak pedagojik anlamda temel amaçlardandır. Dikkatin odaklanması (konsantrasyon) Montessori eğitiminde çok önemlidir. Çünkü öğrenme ancak dikkatin odaklanması sonucu gerçekleşebilir. Çocuğun yoğun bir duyu uyarısına gereksinimi vardır.
Montessori tüm duyu organları için materyal geliştirmiştir. Materyaller belli bir düzen içinde ve çocuğun ilgisini çekecek şekilde tasarlanmıştır. Her materyal sadece tek bir duyuya yöneliktir ve tek bir kavram öğretir. Böylece çocuğun kafasını karıştırmadığımız gibi duyuyu da hassaslaştırmış oluruz.
Örneğin; renkleri öğrenmek için kullanılan renk tablacıklarının tümü aynı maddeden, aynı boyut ve biçimde hazırlanmıştır. Sadece renkleri farklıdır. Ses tüpleri, koku tüpleri, dokunma tabletleri, ağırlık tabletleri, ısı tüpleri, ısı tabletleri de aynı şekilde sadece hassaslaştırılacak noktada farklılık gösterir, diğer özellikleri aynıdır. Tutmalı silindir bloklar ile farklı boyutların varlığını, pembe kule ile üç farklı boyutu görsel algılamayı, kahverengi merdivenle ağırlıkla büyüklük arasındaki bağlantıyı, geometrik çekmeceyle yüzeyler arasındaki farkları, kırmızı çubuklarla uzunluk kavramını dokunarak yani somut ve yalıtılmış bir şekilde öğrenir. Sonuç olarak bu uyaranları düzenli bir şekilde beynimize kayıt ederiz .
