甲亢的诊断通常需要结合多种检查方法。一般来说，医生会通过血液检查、甲状腺超声等方式来进行诊断。其中，血液中的甲状腺功能指标检测是重要依据，比如血清甲状腺激素（T3、T4）和促甲状腺激素（TSH）水平的测定是常用手段。
血液检查方面
甲状腺激素测定：血清总甲状腺素（TT4）、总三碘甲状腺原氨酸（TT3）、游离甲状腺素（FT4）、游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）是关键指标。甲亢患者通常会出现TT4、TT3、FT4、FT3升高的情况。例如，FT3和FT4不受甲状腺结合球蛋白影响，能更直接反映甲状腺功能状态，其升高对甲亢诊断价值较大。促甲状腺激素测定：血清TSH水平降低是甲亢的重要特征之一。因为垂体分泌的TSH会受到甲状腺激素的负反馈调节，甲亢时甲状腺激素增多，会抑制TSH分泌，导致TSH水平低于正常范围。
甲状腺自身抗体检测
促甲状腺激素受体抗体（TRAb）：如果TRAb阳性，尤其是刺激性的TRAb（TSAb）阳性，对Graves病（一种常见的甲亢类型）的诊断、病情活动度评估以及预后判断都有重要意义。约80% - 100%的Graves病患者TRAb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。TPOAb在Graves病患者中的阳性率约为50% - 90%，TgAb阳性率相对低一些，但也有一定参考价值。
甲状腺超声检查
形态学观察：通过超声可以观察甲状腺的大小、形态等。甲亢患者甲状腺通常会弥漫性肿大，回声可能不均匀。比如，Graves病患者甲状腺超声常显示腺体增大，血流丰富，呈现“火海征”，即甲状腺内可见丰富的彩色血流信号，呈弥漫性分布，犹如一片火海。血流情况评估：超声还能检测甲状腺的血流速度和血流量等。甲亢时甲状腺血流明显增加，通过多普勒超声可以检测到甲状腺上动脉流速增快等表现，这也是辅助诊断甲亢的一个重要依据。