甲状腺功能亢进的临床表现多样，患者通常会出现代谢亢进相关表现，比如约 50% - 70%的患者会有怕热、多汗的症状，即使在较凉爽的环境下也会感觉燥热不安、出汗较多。
代谢亢进相关表现
食欲变化： 多数患者会出现食欲亢进的情况，但体重却会减轻。这是因为甲状腺激素过多加速了机体的新陈代谢，虽然患者进食量增多，但身体消耗的能量更多，导致体重下降，有的患者在一段时间内体重可下降 10 公斤左右。心血管系统表现： 患者可能出现心悸，心率加快，静息状态下心率常超过 100 次/分钟。部分患者还会出现收缩压升高，舒张压降低，脉压差增大的情况。长期的甲状腺功能亢进还可能引发心律失常，如房颤等。
神经系统表现
神经过敏： 患者往往变得情绪易激动，容易紧张、焦虑，注意力难以集中。比如原本性格比较沉稳的人，患病后可能变得烦躁易怒，一点小事就容易发脾气。手抖： 多数患者会出现双手细微的震颤，在做精细动作时，如拿筷子、写字等，手抖的情况会更明显。
甲状腺相关表现
甲状腺肿大： 甲状腺呈弥漫性对称性肿大，质地柔软，随吞咽上下移动。肿大程度有轻有重，严重时可压迫气管、食管等，导致呼吸困难、吞咽困难等症状。突眼： 部分患者会出现突眼，分为单纯性突眼和浸润性突眼。单纯性突眼主要表现为眼裂增宽、瞬目减少等；浸润性突眼则症状较为严重，患者会有眼部异物感、胀痛、畏光、流泪、视力下降等表现，严重时眼球固定，眼睑闭合不全，可导致角膜溃疡、失明等。
其他系统表现
消化系统表现： 患者可能出现大便次数增多，每天排便 3 - 5 次不等，大便稀薄。有的患者还可能出现肝功能异常，血清转氨酶升高等情况。骨骼肌肉系统表现： 部分患者会出现周期性瘫痪，多见于亚洲男性患者，发作时肌肉无力，严重时可影响呼吸肌导致呼吸困难。还有些患者会出现近端肌肉进行性无力、萎缩，以肩胛带和骨盆带肌肉较为明显。