甲亢主要是由于甲状腺激素分泌过多引起的，其中最常见的病因是格雷夫斯病（Graves病），约占所有甲亢病例的80%左右。
自身免疫因素
遗传易感性： 有研究表明，甲亢具有一定的遗传倾向，如果家族中有亲属患有甲亢，那么其他人患甲亢的风险会比普通人高一些。比如，同卵双胞胎中如果一人患Graves病，另一人患病的概率可达到30%~60%。自身抗体作用： 当人体免疫系统出现异常时，会产生一种促甲状腺激素受体抗体（TRAb）。这种抗体可以刺激甲状腺细胞过度增生和分泌甲状腺激素，从而导致甲亢。例如，在Graves病患者体内，TRAb的阳性率可高达90%以上。
环境因素影响
感染因素： 某些病毒感染可能会诱发甲亢。比如，流感病毒、柯萨奇病毒等感染后，可能会引发机体的免疫反应，进而影响甲状腺的功能。有临床资料显示，约有10%~20%的甲亢患者在发病前有上呼吸道感染的病史。精神应激： 长期的精神压力过大、焦虑、紧张等精神应激状态也可能促使甲亢的发生。当人处于长期精神应激下，会影响神经 - 内分泌 - 免疫调节网络，导致甲状腺激素分泌失调。比如，在高考压力较大的时期，青少年甲亢的发病率可能会有所上升。
其他因素影响
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，会使甲状腺激素合成增加，从而诱发甲亢。例如，沿海地区居民由于经常食用含碘丰富的海产品，如果碘摄入过量，就容易患甲亢。而碘摄入过少，也可能引起甲状腺肿大等问题，但一般较少直接导致甲亢，不过在一些碘缺乏地区，如果突然增加碘的摄入，也可能诱发甲亢。药物影响： 某些药物也可能导致甲亢。比如，胺碘酮这种药物含有较高的碘，长期服用胺碘酮的患者，约有5%~20%会出现甲状腺功能亢进或减退的情况。另外，锂剂等药物也可能影响甲状腺的功能，导致甲状腺激素分泌异常。