引起甲状腺功能亢进症，最常见的病因是Graves病(毒性弥漫性甲状腺肿)。在临床工作中，甲状腺功能亢进症的病因并不明确，目前医学研究发现，比较常见的病因是Graves病，是甲状腺的自身免疫紊乱状态。在此状态下，甲状腺会自主出现过度分泌甲状腺素，导致甲状腺素合成增加、甲状腺腺泡体积增大。

另外甲状腺功能亢进症比较常见的病因，还有桥本氏甲状腺炎，是甲状腺另一个自身免疫紊乱的状态。可以引起甲状腺的腺泡一过性的甲状腺功能增高，表现为T3(三碘甲状腺原氨酸)、T4(四碘甲状腺原氨酸)、FT3、FT4水平升高，而TSH(促甲状腺激素)水平一过性下降，在人体也可表现为甲状腺功能亢进症。但通常这一过程为一过性，不会持续很长时间，最终还是会变成甲状腺功能减低。