甲亢诊断标准包括怕热多汗，多食易饥，大便次数增多，体重下降等高代谢症状，伴心悸、手颤、烦躁失眠、易激惹等。此外还有甲状腺肿大或甲状腺结节，以及血清促甲状腺激素水平降低，总三碘甲状腺原氨酸、游离三碘甲状腺原氨酸、总甲状腺素、游离甲状腺素升高。具备以上3项，排除非甲亢性甲状腺毒症，诊断甲亢即可成立。
需要注意部分不典型甲亢病例可以单一系统表现为首发突出症状，如心房颤动、腹泻、肝脏转氨酶升高，低钾周期性麻痹，老年患者可表现为淡漠型甲亢。少数患者可以无甲状腺肿大。
Graves病诊断标准通常包括甲亢症状和体征、甲状腺弥漫性肿大，血清TSH水平降低，TT3、FT3、TT4、FT4升高，眼球突出和其他浸润性眼征、胫前黏液性水肿、TSH受体抗体阳性。在以上标准中，前三项项为诊断必备条件，后面的项为诊断辅助条件。
此外根据病因，还应该与多结节性毒性甲状腺肿、毒性甲状腺腺瘤、碘甲亢、垂体性甲亢进行鉴别诊断。
