实验室检测：包括甲状腺激素测定、甲状腺自身抗体测定和核医学检查。
（1）甲状腺激素测定：TT3、TT4、FT3、FT4、rT3。 99.96%的T4、99.6%的T3与蛋白结合，其中80%~90%与甲状腺激素结合球蛋白（TBG）结合，血清TBG量和蛋白与激素结合力会影响测定结果。
TSH：血清TSH是反映甲状腺功能的最敏感指标。
游离甲状腺激素测定：FT4、FT3不受甲状腺结合蛋白的影响，因此直接反影响甲状腺分泌与释放的激素的多少；其敏感性特异性均高于TT3、TT4。
血清总甲状腺激素（TT4）：TT4是判断甲状腺功能最基本的指标。TT4是指T4与甲状腺结合球蛋白的总量，受TBG等结合蛋白及结合力的影响；TBG又受妊娠、雌激素、病毒性肝炎等的影响而升高；受雄激素、低蛋白血症（严重肝病、肾病综合症）强的松的影响而下降。
血清总三碘甲状腺原氨酸（TT3）：血清中T3 99.5%以上与蛋白结合，故TT3亦受TBG影响；TT3常与TT4平行改变，但在甲亢初期，复发早期，TT3往往上升速度快于TT4。TT3为早期甲亢、复发甲亢的敏感指标，更是T3甲亢的特异指标。老年人的淡漠型甲亢TT3常不高。
促甲状腺激素（TSH）测定：甲状腺功能改变时TSH的波动较T3、T4更迅速更显著，故血中TSH是反映下丘脑-垂体-甲状腺功能的敏感指标，特别对亚临床甲亢与甲减有重要诊断意义。
（2）甲状腺自身抗体测定
TSH受体刺激性抗体（TSAb）是Grave’s病的病因学诊断、判断病情活动、是否复发、服药后停药的重要指标。
TSBAb为TSH受体刺激阻断性抗体。
（3）核医学检查
131碘摄取率：用于甲状腺毒症与甲状腺炎甲亢的鉴别诊断。
甲状腺放射性核素扫描：用于甲状腺结节和肿瘤的鉴别诊断，也可用于甲状腺毒症与甲炎甲亢的鉴别诊断。
Grave’s甲亢吸碘率升高，高峰前移。
单纯性甲状腺肿及缺碘性甲状腺肿吸碘率升高，高峰不前移。
亚甲炎甲亢吸碘率降接近0。
