抗甲状腺药物主要通过抑制甲状腺激素的合成来发挥作用。比如甲巯咪唑和丙硫氧嘧啶是常用的抗甲状腺药物，它们能干扰甲状腺内过氧化物酶系统，阻断碘离子氧化、酪氨酸碘化以及碘化酪氨酸的偶联，从而抑制甲状腺激素的合成。
甲巯咪唑的作用机制
抑制过氧化物酶：甲巯咪唑能与甲状腺内的过氧化物酶结合，抑制该酶的活性，进而阻断甲状腺激素合成过程中的关键步骤。它可以阻止碘的有机化以及碘化酪氨酸的偶联，使得甲状腺激素无法正常合成。抑制免疫球蛋白生成：甲巯咪唑还能抑制甲状腺刺激性免疫球蛋白的生成，减少其对甲状腺的刺激，从免疫调节的角度进一步影响甲状腺激素的产生。
丙硫氧嘧啶的作用机制
抑制碘的有机化：丙硫氧嘧啶主要是通过抑制甲状腺过氧化物酶，从而抑制碘的有机化过程。它能阻止碘离子氧化成活性碘，也能阻碍酪氨酸碘化以及碘化酪氨酸的偶联，以此来减少甲状腺激素的合成。抑制外周组织T4转化为T3：丙硫氧嘧啶除了抑制甲状腺激素的合成外，还能在外周组织中抑制甲状腺素（T4）向三碘甲状腺原氨酸（T3）的转化。T3是甲状腺激素中生物活性更强的形式，抑制T4转化为T3可以更快地降低体内甲状腺激素的活性水平，缓解甲亢症状。
药物作用的局限性
起效时间：抗甲状腺药物一般需要一定时间才能发挥明显作用，通常需要2 - 4周左右才能看到甲状腺功能指标的明显改善。所以在用药初期，可能需要配合其他对症治疗来缓解甲亢引起的心慌、多汗等症状。停药复发风险：如果单纯使用抗甲状腺药物治疗，停药后复发率较高，大约在50%左右。所以对于一些适合手术或放射性碘治疗的患者，医生会综合评估后建议采用更合适的治疗方式来降低复发风险。