Nel 1916 Hamilton era diventata la principale autorità americana per quanto riguardava l'avvelenamento da piombo. Studiò una serie di questioni per una varietà di comitati sanitari statali e federali ed effettuò ricerche sui disordini tossici professionali, esaminando gli effetti di sostanze come coloranti all'anilina, monossido di carbonio, mercurio, piombo tetraetile, radio, benzene, disolfuro di carbonio e idrogeno solforato. Nel 1925, durante una conferenza del Servizio sanitario pubblico sull'uso del piombo nella benzina, testimoniò contro l'uso del piombo e avvertì del pericolo che rappresentava per le persone e l'ambiente. L'EPA nel 1988 stimò che in 60 anni 68 milioni di bambini avevano subito un'alta esposizione tossica a causa di carburanti al piombo.