Le matériel sensoriel dans une classe Montessori aide l'enfant à devenir conscient des détails en lui offrant, en premier lieu, des sensations fortement contrastées, telles que le rouge et le bleu et des sensations graduées telles que de nombreuses nuances différentes du bleu. Le matériel lui, permet de savoir ce qu'est le rouge, le bleu, de comprendre l'abstraction de la bleuté et finalement l'abstraction de la couleur elle- même.

 Un jeune enfant saisit le monde qui l'entoure au travers de l'utilisation constante de tous ses sens. Pour examiner un nouvel objet, un bébé le regardera, le prendra dans ses mains pour sentir la texture et le poids, le secouera, le lèchera, et essayera même de le mordre. Puisqu'il utilise tout à fait naturellement la totalité de ses pouvoirs d'observation durant ses premières années, Maria Montessori sentait que c'était le moment idéal pour donner à l'enfant le matériel qui aiguiserait ses sens et le rendrait capable de comprendre les nombreuses impressions qu'il en tire.
Chaque matériel sensoriel isole une qualité définie telle que la couleur, le poids, la forme, la texture, la taille, le son, l'odeur, etc... Le matériel souligne une de ces qualités particulières en éliminant ou minimisant les autres différences. Ainsi, les boîtes à son ont toutes la même taille, la même forme, la même couleur et la même texture; elles diffèrent uniquement par les sons que l'enfant entend lorsqu'il les secoue.
L'esprit a besoin d'éducation et d'entraînement pour être capable de distinguer et apprécier.
Le matériel sensoriel Montessori aide l'enfant à distinguer, à classer et à associer une nouvelle information à ce qu'il connaît déjà. Maria Montessori pensait que ce processus était le départ d'une connaissance consciente. Elle provient de l'intelligence qui fonctionne de manière concentrée sur les impressions procurées par les sens.

Les boîtes à odeurs

Le matériel olfactif est composé de deux ensembles de petits pots avec des bouchons amovibles. Ces pots sont identiques sur tous les points à l'exception de l'odeur qu'ils contiennent. L'un sent la cannelle, l'autre la menthe, un troisième le café, un quatrième le clou de girofles, etc... Chaque pot possède un parfum significatif.
L'ingrédient est recouvert d'une gaze ou d'un bouchon perforé afin que l'enfant puisse le sentir mais pas le voir ni le toucher. Chaque pot du premier ensemble a un camarade dans le deuxième ensemble. L'enfant combine les paires en sentant avec attention chaque pot. L'enseignant utilise cet exercice comme opportunité d'enrichir le vocabulaire de l'enfant en lui apprenant le nom des ingrédients qu'il sent.
Durant un exercice parallèle, les enfants sentent des gouttes de liquides tels que du parfum, de la vanille et du vinaigre. De nombreux enseignants suivent cet exercice en faisant sentir délicatement aux enfants les fleurs du jardin de l'école. Quelques enfants portent un bandeau, pour apprendre à identifier beaucoup de fleurs par leur parfum.

Les plaquettes de couleurs

La première introduction à la couleur est une boîte contenant six plaquettes : 2 rouges, 2 bleues, 2 jaunes. Toutes les plaquettes ont la même taille, forme et texture. Elles se distinguent seulement par des couleurs très contrastées. Au cours de cet exercice, l'enfant forme des paires et apprend les noms correspondants. Ceci est un exercice simple utilisé auprès des plus jeunes enfants de la classe. L'exercice peut être rendu plus difficile en ajoutant graduellement d'autres paires de couleurs. Finalement, l'enfant devrait être capable d'associer et nommer onze paires distinctes.