甲亢病主要是由多种原因引起的，其中最常见的是毒性弥漫性甲状腺肿（Graves病），约占全部甲亢的80%~85%。另外，结节性毒性甲状腺肿和甲状腺自主高功能腺瘤也可导致甲亢。还有一些其他因素也可能诱发甲亢，比如长期精神压力过大，据研究，长期处于高压力状态下的人群，患甲亢的风险比压力较小的人群高出约30%；还有一些自身免疫性疾病也可能关联到甲亢的发生。
自身免疫因素
Graves病： 这是一种自身免疫性疾病，体内会产生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。例如，在Graves病患者的血液中，可检测到明显升高的TRAb水平。其他自身免疫病关联： 像1型糖尿病等自身免疫性疾病，患者发生甲亢的几率比正常人要高一些。这是因为自身免疫紊乱可能会影响到甲状腺的正常功能。
遗传因素
家族遗传倾向： 甲亢具有一定的遗传易感性。如果家族中有亲属患有甲亢，那么其他家庭成员患甲亢的风险会相对增加。研究发现，有甲亢家族史的人，其发病风险比无家族史的人高出约15%~20%。比如一个家庭中父母一方患有Graves病，子女患Graves病的可能性就会比普通人群高。基因层面关联： 目前已经发现一些与甲亢相关的基因位点，虽然具体的遗传机制还在进一步研究中，但基因在甲亢的发病中起到了一定的作用。
环境因素
感染因素： 某些病毒感染可能与甲亢的发生有关。比如流感病毒、柯萨奇病毒等感染后，可能会诱发自身免疫反应，进而影响甲状腺功能。有研究表明，在甲亢患者中，发病前有病毒感染史的比例约为20%左右。碘摄入异常： 碘是合成甲状腺激素的重要原料。如果碘摄入过多，比如长期大量食用含碘丰富的食物（像海带、紫菜等），就可能导致甲状腺激素合成增加，引发甲亢。而碘摄入过少，也可能影响甲状腺激素的合成，不过一般碘摄入过少引起甲亢的情况相对较少见，更多是碘摄入过多易诱发。比如沿海地区居民如果长期大量吃海带等含碘高的食物，患甲亢的风险会有所升高。