毒性弥漫性甲状腺肿最主要的病因是自身免疫因素，约80%以上的毒性弥漫性甲状腺肿患者体内存在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和甲状腺激素合成与分泌增加，从而导致甲状腺功能亢进。
自身免疫机制相关
抗体产生根源： 人体免疫系统出错，产生了针对甲状腺细胞上促甲状腺激素受体的特殊抗体。这些抗体就像错误的“指令”，会持续刺激甲状腺，让甲状腺过度工作。抗体作用方式： TRAb会模拟促甲状腺激素的作用，不断促使甲状腺细胞合成和释放甲状腺激素，使得甲状腺激素水平异常升高，引发一系列甲亢的症状。
遗传易感性方面
家族聚集现象： 研究发现，毒性弥漫性甲状腺肿有一定的遗传倾向。如果家族中有亲属患有毒性弥漫性甲状腺肿，那么其他家庭成员患病的风险会比普通人高一些。比如，同卵双胞胎中，如果一个患有毒性弥漫性甲状腺肿，另一个患病的概率大约在30% - 60%左右，而异卵双胞胎的患病概率相对低很多。基因相关因素： 某些特定的基因位点与毒性弥漫性甲状腺肿的易感性有关。虽然具体的基因机制还在不断研究中，但已经发现基因在其中起到了重要的作用，使得个体更容易因为自身免疫等因素而患上毒性弥漫性甲状腺肿。
环境因素影响
感染因素： 一些病毒感染可能会诱发毒性弥漫性甲状腺肿。比如，某些肠道病毒感染后，可能会影响人体的免疫调节机制，使得原本有遗传易感性的人更容易出现自身免疫攻击甲状腺的情况。有研究表明，在某些病毒流行季节，毒性弥漫性甲状腺肿的发病率可能会有一定程度的上升。精神应激： 长期的精神压力过大、剧烈的情绪波动等精神应激因素也可能诱发毒性弥漫性甲状腺肿。当人处于长期精神应激状态时，会影响内分泌系统的平衡，导致免疫系统功能紊乱，增加自身免疫性甲状腺疾病的发病风险。例如，长期面临工作压力巨大、生活重大变故等情况的人，患毒性弥漫性甲状腺肿的可能性相对较高。