Un HP reflète avant tout une intelligence particulière, un mode de fonctionnement différent et engendre des besoins particuliers. Cela entraîne "des aptitudes nettement supérieures à la moyenne dans un ou plusieurs domaines d'habileté" : intellectuel, mais aussi créatif, artistique, sportif, manuel, etc.J.C. GRUBAR de l'Université de Lille et de Tourcoing, professeur de psychologie expérimentale, a étudié le sommeil paradoxal de l'HP : Un sommeil normal adulte comporte de 4 à 6 cycles, de 1 h 30 mn à 2 h chacun, et est constitué de 5 stades dont le dernier est appelé sommeil paradoxal (au cours de cette phase, les yeux bougent, le tonus musculaire est aboli, l'activité cérébrale est intense). C'est pendant ce sommeil paradoxal qu'ont lieu les rêves et il occupe 20% de la durée totale du sommeil. Il y a un parallèle entre le taux de sommeil paradoxal et la nécessité d'apprentissage (chien 6%, chat 15%, homme 20% - pas chez les oiseaux et les reptiles).

Quand on prive un dormeur de sommeil paradoxal, la première fonction perturbée est la mémoire. Quand un animal apprend un nouveau comportement, son pourcentage de sommeil paradoxal augmente. La quantité de sommeil paradoxal est donc un bon indice de la plasticité cérébrale, c'est à dire de l'aptitude d'un sujet à recueillir et stocker des informations, à réorganiser les connexions entre neurones selon les informations fournies par l’environnement. Chez le nouveau-né, le sommeil paradoxal représente 50% des 18 à 19 h de sommeil quotidien. A 1 an, 25%, à partir de 15 ans 20 % et chez les personnes âgées 16%.
Chez les HP, il y a plus de cycles de sommeil, la durée d'un cycle de sommeil est plus courte et la latence d'apparition de la première phase de sommeil paradoxal est plus courte. La durée totale de sommeil paradoxal chez les HP est donc plus élevée. Par contre, le rapport des fréquences occulo-motrices est plus élevé, et c'est un bon indice des capacités d'un individu à organiser les informations qu'il reçoit. En fait, les HP conservent plus longtemps la plasticité du cerveau du nouveau-né capable d’apprentissage complexe dans un court laps de temps. Sur le plan du sommeil, ils ont donc pour la plasticité cérébrale des caractères immatures et pour le plan organisation des caractères adultes. Ils sont capables de recueillir et de stocker plus d'informations qu'un sujet normal et leurs capacités d'organisation de ces informations sont plus grandes.
D’après Pascale Planche, professeur de psychologie du développement à l’université de Brest, les HP ont une meilleure efficacité neuronale : un plus haut niveau de per­formance est associé à un plus bas niveau de métabolisme du glucose et d’activation cérébrale. Les HP arrivent donc à un meilleur résultat avec un moindre effort car ils activent directement les parties du cerveau les plus pertinentes pour un travail donné. Il n’y a pas de perte de temps, les informations circulent plus rapidement, leur sélection est plus efficace. En temps égal, il y a une transmission de plus d’informations vers le cortex. Les HP ont une grande facilité pour la mémoire à court terme et ont une capacité d’abstraction plus importante.
D’après J.C. Terrassier, les HP ont un développement hétérogène qu’il appelle Dyssynchronie interne. « Il y a un décalage entre différents secteurs du développement intellectuel : les tests de raisonnement et d'analogie sont plus brillamment réussis que les tests d’information (vocabulaire et arithmétique), ce qui met en évidence le rôle négatif de l'environnement qui ne permet pas à l'EIP des acquisitions à la mesure de ses capacités ». C’est en effet un élément qui revient souvent, les HP ne sont pas assez sollicités au niveau du raisonnement.
Les HP ont aussi un décalage entre intelligence et affectivité : leur intelligence fine leur donne accès à des informations anxiogènes car leur niveau de relative immaturité affective ne leur permet pas de les assimiler de façon économique. Par ailleurs, ce décalage intellect-affectif fait que les EIP ne peuvent obtenir des gratifications dans les deux domaines dans leurs relations avec les autres. Ils sont au-dessus de leur âge intellectuellement et de leur âge, voire bébé, sur le plan affectif.