甲状腺功能亢进主要是体内甲状腺激素合成或分泌过多导致的，其中最常见的原因是毒性弥漫性甲状腺肿（Graves病），约占全部甲亢患者的80%~85%。
自身免疫因素
遗传易感性：有研究表明，甲状腺功能亢进具有一定的遗传倾向，如果家族中有亲属患有甲状腺功能亢进，那么其他家庭成员患该病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30%~60%。自身抗体作用：在Graves病患者体内，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增生，并且持续刺激甲状腺分泌过多的甲状腺激素，从而引发甲亢。
环境因素影响
感染因素：某些病毒感染可能会诱发甲状腺功能亢进。例如，甲型流感病毒、柯萨奇病毒等感染后，可能会影响甲状腺的功能，导致甲状腺激素的异常分泌。有临床观察发现，在病毒感染流行季节，甲状腺功能亢进的发病率可能会有所升高。精神刺激：长期的精神压力过大、过度紧张、焦虑等精神因素也与甲状腺功能亢进的发生有关。当人处于长期精神应激状态时，会影响神经 - 内分泌 - 免疫调节网络，导致甲状腺激素的分泌失衡。比如，一些长期面临工作压力巨大的人群，患甲状腺功能亢进的风险相对较高。
其他因素
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，也可能引发甲状腺功能亢进。比如，长期大量食用含碘丰富的食物（如海带、紫菜等），或者服用含碘药物（如胺碘酮等），就可能导致甲状腺激素合成过多，进而诱发甲亢。而碘摄入不足也可能引起甲状腺肿大等问题，但一般较少直接引发甲亢。药物影响：某些药物也可能影响甲状腺功能从而导致甲亢。例如，胺碘酮除了含碘可能导致碘相关甲亢外，其本身的药理作用也可能干扰甲状腺激素的代谢，引发甲状腺功能亢进。还有锂剂等药物，长期服用也可能影响甲状腺的正常功能，增加患甲亢的风险。