醫生診斷甲亢主要根據病人的臨床表現和各種醫學檢查結果， 同時還要排除其他一些疾病。 另外， 醫生不僅要判斷病人是不是患有甲亢， 更重要的是對甲亢的類型和嚴重程度加以分析， 並根據病情制定治療計畫， 為此必須進行一些選擇性檢查或全面性檢查。
醫院裡針對甲亢的檢查項目很多， 不同檢查項目分別從不同側面反映甲狀腺的情況和身體的整個情況。 通常醫生會根據每個病人的具體情況決定需不需要進行全部的檢查， 或做選擇性檢查。
一般性指標。 主要包括血常規、電解質、肝腎功能等，
血清甲狀腺激素水準檢查。 包括血清總T3， 總T4， 游離T3， 游離T4等測定， 在這些指標中至少有一項在甲亢時處於增加狀態。 嚴重甲亢患者這些指標可能很高。
促甲狀腺素。 TSH是人的腦垂體分泌的， 生理性的作用是促進甲狀腺生長和分泌甲狀腺激素。 甲亢時， TSH的分泌受到抑制， 因此檢測值很低。 甲亢被控制後， TSH逐漸恢復正常， 但恢復的速度比甲狀腺激素慢。 甲減時， TSH會過多分泌。
血清甲狀腺抗體檢查。 包括促甲狀腺素受體抗體、甲狀腺過氧化物酶抗體， 甲狀腺球蛋白抗體測定。 這些指標檢測可明確病人的甲亢屬於哪些類型， 並且可以幫助判斷甲亢病人在未來的甲狀腺功能變化。
甲狀腺攝碘率測定。
甲狀腺超聲檢查和甲狀腺核素顯像。 這二個檢查可以分析甲亢病人的甲狀腺大小、血流異常情況、甲狀腺內結節變化情況和性質等。 檢查結果對治療決策有幫助， 而且可以在治療前後進行客觀比較甲狀腺變化情況。
其他檢查如X-CT、甲狀腺細針穿刺細胞學等。 有些醫生會要求做這些檢查， 可能是因為甲亢的病情比較複雜， 尤其需要排除一些惡性病因時採用。
甲亢合併有併發症或其他疾病要做其他相關檢查。
