约30%的自身免疫性甲亢患者会发生甲状腺相关性眼病，男女发病比例约1:6，吸烟者发病率明显高于非吸烟者。突眼等症状的发生时间和甲亢本身发生的时间不一定平行，有的突眼发生在甲亢症状出现前，有的和甲亢同时发生，也有患者在甲亢好转后发生突眼。甲状腺相关性眼病对于眼部的健康危害很大，但多数患者缺乏深刻的认识。

甲状腺相关性眼病是一种自身免疫反应造成的眼眶炎症性疾病，可导致三种眼眶组织的病理结局，包括炎症浸润、脂肪生成、眼外肌增粗。

在病变过程中，炎性因子释放导致甲亢突眼患者球后结缔组织和眼外肌中成纤维细胞活性增强，产生大量亲水性物质糖胺聚糖GAG，GAG吸收水分造成眼外肌肥厚，眼眶内的成纤维细胞还可分化为脂肪细胞造成脂肪增生。甲状腺相关性眼病的早期，即活动期，主要病理改变是炎症浸润。后期，即静止期或稳定期，主要病理改变是纤维化。

眼外肌肥厚和脂肪增生使眼后压力增高，由于眼眶的限制，导致眼球前突，静脉回流障碍。肥厚的眼外肌活动受限，可导致眼球运动受限、斜视、复视，还可压迫视神经引起视力下降、视野缺损等症状。软组织炎性病变还导致眼睑结膜充血、水肿、眼睑退缩等症状。