1.血总甲状腺素(总T4)测定
在估计患者甲状腺激素结合球蛋白(TBG)正常情况下，T4的增高(超过12ng/dl)提示甲亢。如怀疑TBG可能有异常，则应测定I[125] -T3结合比值(正常时为0.99±0.1，甲亢时为0.74±0.12)并乘以T4数值，以纠正TBG的异常，计算出游离甲状腺指数(FT4I)，本病患者结果增高。如正常，应争取作进一步检查。
2.血总T3
正常值100～150mg/dl，本病时增高，幅度常大于总T4。
3.反T3(rT3)的测定
血rT3正常均值为50ng.dl，甲亢时明显增高。
4.游离T4(FT4)和游离T3(FT3)
FT4和FT3的测定结果不受前述TBG的影响，能较总T4和T3总的结果更正确地反映T4功能状态。正常值：FT4为10.3～25.7pmol/L，FT3为2.2～6.8pmol/L。甲亢患者结果明显高于正常高限。
5.甲状腺摄[131] 碘率
如摄碘率增高，3小时大于25%，或24小时大于45%(近距离法)，峰值前移可符合本病，但宜作T3抑制试验，以区别单纯性甲状腺肿。
6.T3抑制试验
正常及单纯甲状腺肿时第二次摄[131] I率明显下降，达50%以上。本病及浸润性突眼患者中，促甲状腺激素(TSH)对甲状腺的刺激已为促甲状腺素受体抗体(TSAb)所取代，且不受T3和T4所抑制，故在眼用T320μg每8小时一次，一周后第二次摄[131] 碘率不被抑制或小于50%。此法对老年有冠心病者不宜采用，以免引起心律紊乱或心绞痛。
7.促甲状腺激素释放激素(TRH)兴奋试验
有兴奋反应患者正常，如TSH接近于零，或用灵敏感度较高的免疫测量分析结果TSH低于正常，且不受TRH兴奋，可提示甲亢(包括T3甲亢)。
8.TSAb或TSI
本病患者阳性率80%～90%，经治疗病情缓解后TSAb的活性明显下降或转正常，有利于随访疗效和鉴定治疗后复发可能。
9.抗甲状腺球蛋白抗体(TGA)和抗甲状腺微粒体抗体(MCA)
在本病中TGA和MCA均可阳性，但其滴度远不如桥本甲状腺炎高。
