연세대학교 간호대학을 졸업하고, 같은 대학 대학원에서 석사와 박사 학위를 받았다. 이스라엘 히브리대학 박사과정에서 영유아 발달심리학, 발달신경학을 공부하고 이스라엘 아동발달연구소에서 영유아 발달평가 및 조기발달 프로그램을 운영했다. EBS 「육아일기」, 「60분 부모」 등의 부모교육 프로그램과 수많은 강연을 통해 우리나라에서 처음으로 아기 발달평가와 초보 부모 교육의 중요성을 강조했다. 영유아 성장 발달에 관한 전문가 교육의 공로를 인정받아 보건복지부장관 표창장을, 방송을 통해 부모 교육에 이바지한 공로로 EBS에서 감사패를 받기도 했다. 현재 ‘김수연아기발달연구소’를 운영하고 있으며 저서로는 『김수연의 아기발달백과』, 『0~5세 말걸기 육아의 힘』, 『엄마가 행복한 육아』가 있다.