A exposição a agentes anestésicos em neonatos, lactentes e crianças pequenas tornou-se cada vez mais frequente nas últimas décadas, impulsionada pelo aumento de cirurgias precoces, pela maior sobrevivência de prematuros e pelo avanço tecnológico assistencial. Evidências pré-clínicas sugerem que anestésicos como sevoflurano, isoflurano, propofol e cetamina podem induzir apoptose neuronal, inflamação e alterações sinápticas em cérebros imaturos, levantando preocupação sobre potenciais efeitos de longo prazo. No entanto, estudos clínicos multicêntricos — como GAS, PANDA e MASK — mostram que uma única exposição breve não se associa a déficits globais de inteligência ou desenvolvimento. Achados discretos surgem sobretudo em múltiplas exposições, incluindo alterações em funções executivas, velocidade de processamento e comportamento adaptativo, achados apoiados por estudos de neuroimagem. Prematuros representam grupo de maior vulnerabilidade devido à imaturidade estrutural e fisiológica. Técnicas como anestesia regional, anestesia multimodal e monitorização neurofisiológica surgem como estratégias promissoras de redução de risco. Apesar dos avanços, permanecem incertezas decorrentes de confundidores perinatais e socioeconômicos, da heterogeneidade metodológica e da dificuldade em isolar o impacto da anestesia do procedimento cirúrgico. Conclui-se que evidências atuais apoiam a segurança de exposições únicas, mas recomendam cautela em casos de múltiplas anestesias e em populações vulneráveis. Estudos prospectivos harmonizados e de longo prazo são essenciais para esclarecer definitivamente o impacto no neurodesenvolvimento humano.