Najbardziej znana stała się dzięki swoim dwóm książkom: Sensory Integration and The Child („Integracja Sensoryczna i dziecko”) oraz Sensory Integration and Learning Disorders („Integracja Sensoryczna i trudności w uczeniu się”). Za swoją pracę została wyróżniona odznaczeniami American Ocupational Therapy Association (Amerykańskiego Towarzystwa Terapii Zajęciowej). Zmarła 16 grudnia 1988 roku.
Teoria integracji sensorycznej Hipoteza integracji sensorycznej powstała w latach siedemdziesiątych XX wieku. Ayres zakładała, że rozwój systemu przetwarzania zmysłowego u dzieci przebiega w czasie – podobnie jak rozwój zdolności językowych czy motorycznych. W procesie rozwoju mogą ujawnić się deficyty, które mają polegać na nieprawidłowej integracji informacji z wielu zmysłów. Jako przyczynę, Ayres wskazywała nieefektywną bądź błędną pracę neuronów integrujących dane ze wszystkich zmysłów. Teoria zakłada, że dostarczanie odpowiednich bodźców, może zniwelować neurologiczne deficyty, które mają składać się na tzw. „zaburzenie przetwarzania sensorycznego”. Interwencja ma wpływać na integrację przetwarzania zmysłowego, czego konsekwencją ma być rozwój złożonych procesów poznawczych.