除了典型的临床症状和体征外，确诊甲亢需要检查甲状腺功能和甲状腺相关抗体。

第一，测定血清促甲状腺激素、总甲状腺素、游离甲状腺素、总三碘甲腺原氨酸、游离三碘甲腺原氨酸。

第二，测定甲状腺相关抗体，包括甲状腺过氧化物酶抗体、甲状腺球蛋白抗体、促甲状腺素受体抗体，甲状腺过氧化物酶抗体，和甲状腺球蛋白抗体，是诊断自身免疫性甲状腺炎的主要指标，增高往往提示桥本病，或者是萎缩性甲状腺炎，而TRAb（促甲状腺素受体抗体）是鉴别甲亢病因、诊断Graves病（毒性弥漫性甲状腺肿）的重要指标之一。

甲亢时，TT3、TT4和FT3、FT4升高，TSH 降低。需要注意的是，甲状腺炎也可能出现与甲亢一样的化验单，需要另行检查加以鉴别。