甲亢主要是由于甲状腺激素产生过多引起的内分泌疾病。遗传因素是其中一个重要方面，有研究显示，大约15%的甲亢患者有家族史，亲属患病率比一般人群高。另外，自身免疫异常也是常见原因，比如格雷夫斯病，就是因为自身免疫系统错误地攻击甲状腺，导致甲状腺过度活跃，合成和分泌过多甲状腺激素。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 如果家族中有亲属患甲亢，那么自身患病风险会相对增加。有血缘关系的亲属中有人确诊甲亢，自身携带相关遗传基因的概率较高，比没有家族史的人群患病几率大概高2 - 3倍左右。基因易感性： 特定的基因位点突变等情况会使个体更容易受到外界因素影响而诱发甲亢。例如某些与甲状腺激素合成、调节相关的基因发生变异，就会增加患上甲亢的可能性。
自身免疫异常方面
格雷夫斯病主导： 约80%的甲亢是由格雷夫斯病引起的。人体免疫系统产生了促甲状腺激素受体抗体（TRAb），这种抗体能刺激甲状腺细胞增生，并且促进甲状腺激素的合成和释放，从而导致甲状腺激素分泌过多，引发甲亢症状。免疫系统紊乱机制： 正常情况下免疫系统会识别自身和外来物质，而在格雷夫斯病患者体内，免疫系统出现失调，错误地将甲状腺细胞上的促甲状腺激素受体当作外来异物进行攻击，持续刺激甲状腺，使得甲状腺不断过度工作，产生过多甲状腺激素。
其他诱发因素
环境因素影响： 长期处于精神压力过大的状态下，可能会诱发甲亢。比如长期高强度工作、精神高度紧张的人群，患病几率比心态平和的人要高。另外，摄入过多含碘的食物也可能诱发甲亢，像一些地区水碘含量高，或者长期大量食用海带、紫菜等含碘丰富食物的人群，患甲亢风险会增加。正常成人每天碘的适宜摄入量是150微克左右，长期超过这个量就可能诱发甲亢。药物等其他因素： 某些药物也可能诱发甲亢，比如胺碘酮，它含有较高的碘，长期服用可能会影响甲状腺激素的代谢，导致甲状腺激素水平异常升高，引发药物性甲亢。还有一些自身免疫性疾病在发展过程中也可能合并甲亢，像系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病患者，同时患上甲亢的概率比正常人高。