典型甲亢可根据临床症状和实验室检查确诊。通过血清甲状腺素的测定，如血清总T3、游离T3升高，TSH水平低，可确定Graves病的诊断，条件允许时可进一步检测甲状腺抗体。由于甲亢多为Graves病，即甲状腺自身免疫性疾病，常伴有甲状腺自身抗体、甲状腺球蛋白抗体和甲状腺过氧化物酶抗体的升高。在Graves病中，滤过细胞产生一种刺激甲状腺功能的免疫球蛋白TSI，因此临床试验表明TSH受体抗体TRAb呈阳性。