甲亢的初期主要通過測定總血T3(TT3)、總血T4(TT4)、遊離血T3(FT3)、遊離血T4(FT4)和超敏TSH來診斷。當臨床癥狀較輕時，T3通常先升高，然後T4，出現典型的臨床癥狀。在甲亢治療中癥狀沒有完全控制的情況下，只能看到T3升高，這對甲亢的早期診斷和復發有重要意義。
(1)血TT4正常值為54-167pmol/L，FT4正常值為10-30 pmol/L，甲亢時TT4和FT4升高。
(2)血TT3正常值為0.8-2.6pmol/L，FT3正常值為3.5-10pmol/LFT3，在甲亢的診斷中更為重要，在甲亢早期往往只有FT3升高。
(3)甲亢時TSH下降可用超靈敏TSH試劑盒測至0.02mU/L，持續低TSH可作出甲亢的診斷。
(4)基礎代謝率(BMR)正常值為65438±0.5%，對5歲以上兒童意義重大，尤其對甲亢。+15%。由於甲狀腺功能測量的普及，基礎代謝率已很少測量。
(5)在TRH興奮試驗中，靜脈註射促甲狀腺素釋放激素7μg/kg，分別於註射前和註射後65438±05、30、90和65438±020分鐘測定TSH。正常30min TSH升高5-40mU/L，甲亢時T3抑制過多，但TSH分泌不增加或低於正常。
(6)抗甲狀腺球蛋白抗體(TGAb)和抗甲狀腺微粒體抗體(TMAb)的測定，判斷橋本氏病是否引起甲亢。測定各種興奮性或抑制性甲狀腺抗體，觀察治療效果和復發的可能性。
2、其他輔助檢查
(1)甲狀腺掃描，了解甲狀腺的大小和結節性質，腫瘤和囊腫除外。
(2)甲狀腺超聲可顯示甲狀腺大小，顯示結節和囊腫。