甲亢的诊断通常需要结合临床表现、实验室检查等多方面来进行。一般来说，医生会通过一系列检查来明确是否患有甲亢。
一、临床表现观察
症状表现：甲亢患者可能会出现多汗、心慌、手抖、食欲亢进但体重却减轻、情绪容易激动等症状。比如有的患者会比常人更怕热，即使在比较凉爽的环境下也会大汗淋漓；还有的患者会感觉心跳明显加快，安静状态下心率可能超过100次/分钟。体征表现：医生查体时可能会发现患者甲状腺肿大，有的是弥漫性肿大，也就是整个甲状腺均匀增大；还可能触及震颤，听到血管杂音等。
二、实验室检查
（一）甲状腺功能检查
血清甲状腺激素测定：血清中的甲状腺激素包括三碘甲状腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）、游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、游离甲状腺素（FT4）等。甲亢患者通常会出现FT3、FT4升高，而促甲状腺激素（TSH）降低。一般来说，TSH是反映甲状腺功能最敏感的指标，当TSH降低，同时FT3、FT4升高时，高度提示甲亢。
（二）甲状腺自身抗体检查
促甲状腺激素受体抗体（TRAb）：如果TRAb阳性，尤其是促甲状腺激素受体刺激性抗体（TSAb）阳性，对诊断Graves病（一种常见的甲亢类型）有重要意义。大约80% - 100%的Graves病患者TRAb会呈阳性。甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）和甲状腺球蛋白抗体（TgAb）：这两种抗体升高常见于自身免疫性甲状腺疾病，如Graves病、桥本甲状腺炎等。如果甲亢患者同时伴有TPOAb和TgAb升高，也有助于辅助诊断相关的自身免疫性甲亢情况。
三、影像学检查
（一）甲状腺超声检查
通过甲状腺超声可以观察甲状腺的大小、形态、血流情况等。甲亢患者的甲状腺超声可能会显示甲状腺弥漫性肿大，血流信号丰富，呈现“火海征”等表现。这对于辅助判断甲状腺的结构和功能状态有一定帮助。
（二）甲状腺核素扫描
对于一些特殊情况的甲亢诊断有价值，比如判断甲状腺结节是否为自主性高功能结节引起的甲亢等。通过核素扫描可以了解甲状腺不同部位的摄取核素情况，有助于明确甲亢的病因。例如，自主性高功能结节在核素扫描时表现为结节部位摄取核素增强，而周围甲状腺组织摄取核素受抑制。