Dans les années 1920, les intérêts de Hollingworth se sont tournés vers l’étude des enfants, en particulier ceux qui ont des dons mentaux. Grâce aux efforts de Lewis Madison Terman et de ses associés, les tests d’intelligence et le regroupement des capacités avaient fait leur chemin dans les écoles publiques comme pratiques courantes dans les années 1930. Terman croyait que ces tests d’intelligence étaient cruciaux pour identifier les personnes douées afin qu’elles reçoivent une attention particulière, soient aidées à atteindre leur plein potentiel et deviennent des membres forts de la société. Il croyait que la démocratie gagnerait à faire la différence entre les expériences éducatives de ces personnes douées et les expériences éducatives des personnes non douées. Bien qu’il croyait fermement en ces idées, Terman a passé peu de temps à faire des suggestions concrètes sur la façon dont le programme scolaire devrait être modifié afin de répondre aux besoins spécifiques des enfants surdoués. Leta Stetter Hollingworth, cependant, était active dans l’élaboration de stratégies éducatives concernant le développement des élèves doués. Une grande partie de son travail a été menée en même temps que celui de Terman et bien que les deux ne se soient jamais rencontrés, ils avaient un grand respect l’un pour l’autre.
Même si beaucoup de leurs points de vue se chevauchaient, les deux n’étaient pas d’accord sur un point majeur. Terman, encore une fois, croyait que l’intelligence était un trait héritable et se concentrait uniquement sur sa définition et sa description. Hollingworth a reconnu le rôle de l’héritage, mais a également estimé que les facteurs environnementaux et éducatifs avaient un effet sur le potentiel de l’intelligence. À la suite de cette croyance, elle s’intéressait davantage à la façon de nourrir correctement les enfants surdoués et leur éducation.
Son travail d’administration de tests d’intelligence Binet à la Chambre d’échange l’a préparée à travailler avec les surdoués, et naturellement avec les déficients mentaux. Hollingworth a également effectué des recherches sur cet autre côté du spectre de l’intelligence. Elle a appris, en travaillant avec des enfants déficients mentaux, que beaucoup d’entre eux avaient en fait une intelligence normale. Pourtant, ces enfants souffraient de problèmes d’adaptation à l’adolescence. À partir de cette découverte, elle a commencé à se concentrer davantage sur cette population. Elle a publié plusieurs livres sur le sujet: La Psychologie des Enfants Sous-normaux (1920, Talents et Défauts Spéciaux (1923) et La Psychologie de l’Adolescent (1928). Le dernier d’entre eux est devenu un manuel de premier plan pour les deux décennies suivantes. Il a même remplacé celui écrit par G. Stanley Hall. Plusieurs magazines ont souligné l’importance du livre et ont publié des extraits du chapitre « Sevrage psychologique. »Le livre donne plusieurs exemples de ce processus psychologique dans lequel il est achevé avec succès afin de guider des parents perplexes et de les aider avec leurs enfants. Elle le décrit comme similaire au « sevrage physique des méthodes infantiles de prise de nourriture, il peut être assisté par des explosions émotionnelles ou des dépressions, qui sont susceptibles de venir sur les gens chaque fois que les habitudes doivent être brisées. »D’autres écrits sur les enfants atteints de troubles mentaux se trouvent dans ses livres, The Problem of Mental Disorder (1934) et in Psychology of Special Disability in Spelling (1918). Elle a même écrit ses propres manuels pour les cours qu’elle enseignait à Columbia.
Ce n’est que dans les années 1920 qu’elle commence à travailler sérieusement avec des enfants doués. Elle est connue pour avoir inventé le terme « douée » même si elle a principalement commencé son travail avec les « déficients mentaux », en arrivant à croire que la plupart des gens étaient simplement d’une intelligence moyenne et que ceux atteints de maladies mentales souffraient simplement de problèmes liés à l’inadaptation. La douance provient cependant de facteurs éducatifs et environnementaux et, ainsi, Hollingworth croyait qu’il existait certaines façons de nourrir la douance et d’éduquer les enfants surdoués. « Gifted Children », écrit par Hollingworth en 1926, décrit les résultats de son étude dans le but de quantifier les origines familiales, la composition psychologique et les traits capricieux, sociaux et physiques des enfants surdoués. Cela inclut également sa tentative de créer un programme d’études au profit des 50 enfants de sept à neuf ans ayant un QI de plus de 155 ans. La dernière de ses publications était « Children Above 180 IQ » en 1942, qui a été complétée par son mari après sa mort, a observé combien d’enfants avec un QI aussi élevé avaient souvent des problèmes d’adaptation qui semblaient découler à la fois d’un manque de stimulation intellectuelle et d’une négligence parentale générale qui découlait du fait que les parents laissaient leurs enfants exceptionnellement brillants pour s’élever essentiellement. Les ressources appropriées et les possibilités d’éducation n’existaient pas pour eux. L’air du temps de l’époque était que « les brillants peuvent prendre soin d’eux-mêmes. »Hollingworth a pu concevoir une méthode de travail avec de telles personnes qui soulignait l’importance de maintenir et de garder le contact avec elles tous les jours. Ils devaient être identifiés au début de leur vie comme étant doués, et ne pas être isolés des autres enfants et pairs. Leurs besoins ne sont pas satisfaits par les systèmes scolaires moyens, qui doivent être pris en compte.
Sa première étude à long terme des surdoués a commencé en 1922 à New York. Hollingworth a utilisé un groupe de cinquante enfants âgés de sept à neuf ans. Tous avaient des QI de plus de 155. Ils ont été étudiés pendant trois ans. Cette expérience avait deux objectifs. La première consistait à mieux comprendre autant d’aspects de ces enfants que possible. Cela comprenait des informations sur leurs antécédents, leur vie et leurs circonstances familiales, leurs états psychologiques et leur composition, ainsi que leurs traits physiques, capricieux et sociaux. Le deuxième objectif était de mieux comprendre quel serait le meilleur programme pour ces enfants. Les résultats de cette étude sont publiés dans son livre Gifted Children (1926). Elle a continué à rester en contact avec les enfants longtemps après la fin de l’étude. Au cours des dix-huit années qui ont suivi, elle a ajouté des informations sur les conjoints et la progéniture des participants initiaux à l’étude et aux résultats.
Une autre expérience avec des enfants surdoués a eu lieu en 1936. Les enfants ayant des problèmes éducatifs de l’école de Spire ont été utilisés dans l’étude. La population était similaire à celle de sa première étude, mais une attention particulière a été accordée au mélange racial du groupe. Il a été calqué sur la démographie typique des écoles publiques de New York. L’école est devenue connue sous le nom de « Leta Hollingworth’s school for bright children » et a reçu beaucoup d’attention du public. Le programme qui a été utilisé s’appelait « L’évolution des choses communes ». Hollingworth l’avait conçu. Elle a découvert que les enfants voulaient explorer le monde qui les entourait. En conséquence, le programme consistait à apprendre des choses telles que la nourriture, les vêtements, le logement, le transport, les outils, le maintien du temps et la communication. Les enfants ont créé des unités de travail composées de matériel pédagogique fourni par chaque élève. Ce modèle d’apprentissage s’est avéré plus bénéfique pour les jeunes surdoués que de simplement les initier à des matières avancées qu’ils rencontreraient plus tard dans des niveaux d’apprentissage plus élevés.
La dernière étude de Hollingworth sur les enfants surdoués a été publiée après sa mort, par son mari en 1942. Il s’agissait d’une étude longitudinale de douze enfants avec un QI supérieur à 180. Cela a commencé en 1916 après s’être inspiré de son travail avec les tests de Binet. Elle a été témoin d’un score d’un enfant de 187, ce qui l’a incitée à rechercher onze autres enfants ayant des capacités similaires. Les vingt-trois années qui ont suivi cette inspiration initiale ont été consacrées à trouver les enfants et à tenter une étude approfondie. Pleinement consciente qu’elle ne vivrait jamais assez longtemps pour voir tous les enfants à l’âge adulte, Hollingworth a méticuleusement tenté de construire un cadre sur lequel les résultats de recherche futurs pourraient être atteints. Elle a noté que les personnes « qui testent au-dessus de 180 QI (S-B) » (c’est-à-dire Stanford-Binet) « se caractérisent par un fort désir de confidentialité personnelle. Ils fournissent rarement des informations sur eux-mêmes. Ils n’aiment pas qu’on attire l’attention sur leurs familles et leurs foyers. »Hollingworth a pu dépasser toutes ces préoccupations et a mené des recherches qui ont profité à la science tout en préservant la vie privée des participants. Elle a jeté les bases de futures études sur les enfants surdoués avec ce travail. Les résultats de l’étude suggèrent que de nombreux enfants exceptionnellement doués souffrent de problèmes d’adaptation en raison de deux facteurs: un traitement inepte par les adultes et l’absence de défi intellectuel. Les adultes ignoraient souvent ces enfants parce qu’ils étaient considérés comme autosuffisants. Les mythes selon lesquels les enfants exceptionnels étaient maladroits, fragiles et excentriques ont également été rejetés par les résultats.
Hollingworth a eu de nombreuses réalisations en travaillant avec des personnes douées. Elle a été la première à écrire un livre complet sur eux, ainsi qu’à enseigner un cours universitaire sur les enfants surdoués. Elle a été la première à étudier des enfants avec des quotients d’intelligence (QI) supérieurs à 180 avec son étude longitudinale de 1916.
Hollingworth a continué à rechercher des méthodes appropriées pour éduquer les enfants surdoués et a plaidé en faveur de plusieurs critères pour identifier les surdoués. Elle a publié plus de 30 études sur les surdoués et les pionniers de la recherche et du développement dans des contextes naturalistes. Elle a également développé la thérapie en centre pour enfants et formé Carl Rogers.
Les publications de Hollingworth ont été systématiquement présentées dans The Psychology of Subnormal Children (1920) et dans Special Talents and Defects (1923) (Poffenberger 1940). Quarante-cinq des soixante-quinze articles publiés par Hollingworth portaient sur le sujet de l’enfant supérieur (Poffenberger 1940). Même tout au long de son travail auprès d’enfants doués, Hollingworth était consciencieuse de considérer ses résultats dans un contexte social. Elle conclut son article de 1925 « Le vocabulaire comme symptôme de l’Intellect » en déclarant: « Un résumé des connaissances actuelles, issu de l’expérimentation, indiquerait donc que le vocabulaire d’un individu est l’un des symptômes les plus significatifs de son « pouvoir inhérent d’apprendre à accomplir ou à obtenir ce qu’elle veut. »Cela n’implique bien sûr pas qu’à partir de la qualité du vocabulaire d’une personne, il est possible de prédire son succès futur dans la vie. Le « succès dans la vie » dépend de déterminants forts en plus de l’intelligence » (Hollingworth 1925, p. 158). Il est à noter qu’elle a considéré les implications de ses conclusions dans une perspective plus large qu’un article psychologique.