Graves病是一种自身免疫性甲状腺疾病，主要是由于自身免疫系统出现异常导致的。据研究，遗传因素在Graves病的发病中起到一定作用，如果家族中有亲属患Graves病，那么其他人患病风险会比普通人群高10%~20%左右。
遗传因素相关
遗传易感性：Graves病具有一定的遗传倾向，研究发现某些特定的基因位点与Graves病的发病相关。比如人类白细胞抗原（HLA）系统中的某些基因亚型，携带这些基因亚型的人群相对更容易患上Graves病。家族聚集性：在有Graves病患者的家族中，其他家庭成员患病几率比无家族史人群高。如果父母一方患有Graves病，子女患病风险大约在5%~15%，而父母双方都患病时，子女患病风险可达到20%~30%。
自身免疫异常方面
自身抗体产生：患者体内会产生一种叫做促甲状腺激素受体抗体（TRAb）的特殊抗体。这种抗体可以刺激甲状腺细胞增生，并且促进甲状腺激素的合成和释放。TRAb分为刺激性抗体和阻断性抗体等，在Graves病患者体内主要是刺激性的TRAb增多，它会持续作用于甲状腺细胞膜上的促甲状腺激素受体，导致甲状腺过度活跃，合成并释放过多的甲状腺激素。免疫调节失衡：人体的免疫系统由多种免疫细胞和免疫因子等组成，在Graves病患者体内，免疫调节出现失衡。例如辅助性T细胞（Th细胞）的亚群失衡，Th1和Th2细胞之间的平衡被打破，Th2细胞功能相对亢进，分泌过多的相关细胞因子，进一步促进了自身抗体的产生，加重甲状腺的自身免疫损伤。
环境因素影响
感染因素：某些病毒感染可能会诱发Graves病。比如耶尔森菌、柯萨奇病毒等感染。当人体感染这些病毒后，可能会触发自身免疫反应，从而导致甲状腺功能出现异常。有研究发现，在Graves病患者中，发病前有病毒感染史的比例大约在10%~15%。精神应激：长期的精神压力、过度紧张等精神应激因素也可能诱发Graves病。精神应激会通过神经内分泌系统影响免疫系统，导致免疫功能紊乱，增加Graves病的发病风险。比如长期处于高强度工作压力下、经历重大生活事件（如亲人离世、离婚等）的人群，患Graves病的几率比精神状态相对平稳人群高20%左右。