主要测定血总T3(TT3)、总T4(TT4)、游离T3(FT3)、游离T4(FT4)及超敏感TSH即可确诊。甲亢疾病初期，临床症状轻微时，常先出现T3升高，以后再出现T4增高，并出现典型临床症状。甲亢复发早期亦常见T3先升高，后再出现T4升高的情况。甲亢治疗中症状尚未完全控制时，亦可只见T3升高。认识T3型甲亢，对甲亢早期诊断和甲亢的复发具有重要意义。
1.血TT4 正常值54～167pmol/L，FT4正常值为10～30pmol/L。甲亢时TT4、FT4升高。
2.血TT3 正常值0.8～2.6pmol/L，FT3正常值为3.5～10pmol/L。FT3在甲亢诊断中较重要，往往早期甲亢仅有FT3增高。
3.甲亢时TSH降低 采用超敏感TSH药盒可测到0.02mU/L，持续低TSH可以做出甲亢诊断。
4.基础代谢率(BMR) 正常值±15%。5岁以上儿童测定较有意义，甲亢BMR> 15%。由于甲状腺功能测定较为普及，BMR已经很少测定。
5.TRH兴奋试验 静脉注射促甲状腺激素释放激素(TRH)，7μg/kg，注射前及注射后15，30，90，120min各测血TSH，正常30min TSH升高5～40mU/L，甲亢时过多T3抑制，TSH分泌，TSH不增高或低于正常，但是如能做超敏感TSH测定，可取代本试验。
6.测定抗甲状腺球蛋白抗体(TGAb)及抗甲状腺微粒体抗体(TMAb) 以便明确是否为桥本病引致甲亢。测定各种兴奋性或抑制性甲状腺抗体以观察治疗效果及有无复发的可能。
1.甲状腺扫描 了解甲状腺大小、结节性质，以除外肿瘤、囊肿等。
2.甲状腺B超 可以显示甲状腺大小，显示结节、囊肿等。