מחוננים מציגים רמות יוצאות דופן של יכולת חשיבה ולמידה או כישורים (הופעה או הישגים מוכחים ברמת 10% העליונים או אף נדירים יותר) בתחום אחד או יותר. תחומי המחוננות כוללים כל תחום מובנה של פעילות בעלת מבנה וסמלים משלה (לדוגמה: מתמטיקה, מוזיקה, שפה) או מערך כישורים תחושתיים ומוטוריים (לדוגמה: ציור, מחול וספורט).
מחוננות, אינטליגנציה וכישרון הם מושגים "נוזליים" בעלי מופע שונה בהקשרים שונים ובתרבויות שונות. ישנם תלמידים מחוננים בעלי יכולות יוצאות דופן שלא מצליחים להגיע להישגים גבוהים עקב נסיבות חברתיות, כמו מיעוט הזדמנויות ללמוד כתוצאה מעוני, אפליה או מחסומים תרבותיים, או עקב לקויות למידה, מגבלות גופניות או בעיות רגשיות. בארצות הברית כל מדינה מגדירה מחוננות באופן ייחודי. בחלקן המחוננות מוגדרת בעזרת השוואה לילדים אחרים באותו גיל, ובאחרות ההגדרה מבוססת על צרכים מיוחדים מעבר לאלו הניתנים בכיתה הרגילה. בחלק מהמדינות המחוזות אינם מחויבים לקיים את הגדרת המדינה.