甲亢是自身免疫性疾病，不属于传染类疾病，但是有一定的遗传易感性，其发病机制比较复杂，与遗传免疫因素、免疫系统异常及环境因素相关。比如甲亢的患者与HLA异常表达有关，如HLA-DR3等，是一种复杂的多基因疾病，其家属包括甲亢在内的其他甲状腺自身免疫性疾病的发病率会高于正常人群，并且其他免疫性疾病的发病率也会提高。
自身免疫系统的紊乱，使得B淋巴细胞合成针对自身甲状腺抗原的抗体TSH受体抗体（TRAb），其中刺激性抗体可直接作用在甲状腺细胞上，刺激细胞增生，分泌亢进，是产生毒性弥漫性甲状腺肿(Graves病)的主要原因，并影响预后。环境因素包括细菌、病毒感染，精神创伤，应激等，可能参与了甲亢的发生。
