医生一般根据你的病史、身体检查和血液测试来诊断甲亢。在诊断时，医生可能会检查你的手指在张开后是否有轻微的颤动、眼睛是否异常、以及皮肤是否温湿等等。另外，医生也可能会检查你在吞咽时的甲状腺移动和变化。
甲亢的确诊可以通过血液检查，即测定你血液中的甲状腺素和促甲状腺素的水平。如果甲状腺素水平很高而促甲状腺素水平很低，则说明甲状腺过于活跃，存在甲亢。这项血液检查对年纪大一点的成年患者尤其重要，因为他们有可能没有典型的甲亢症状。
如果血液检查表明你有甲亢，医生可能会建议你接着做下面的某一项检查，以帮助确定甲状腺过于活跃的具体原因：
- 放射性碘摄取率测定：在这项检查中，医生让你口服小剂量的放射性碘 (碘-131)。因为甲状腺需要碘来生产甲状腺素，所以服下的放射性碘至少有一部分会被甲状腺吸收。医生一般会在2小时、4小时和6小时后测定有多少放射性碘被甲状腺所吸收。如果有大量的放射性碘被吸收，则说明你的甲状腺正在生产过多的甲状腺素，也就意味着你的甲亢很有可能是由格雷夫斯病或高功能甲状腺结节引起的。如果只有少量的放射性碘被吸收，提示你的甲亢很可能是由甲状腺炎引起的。找出引起甲亢的具体病因可以帮助医生选择最合适的治疗方法。这项检查不会有任何的不舒服，但你会接触少量的碘辐射。
- 甲状腺扫描：在这项检查中，医生通过手臂内侧或手上的静脉注射一些放射性碘，然后用一种特殊的摄像机拍摄甲状腺的图像 (见下图)，由此来判断放射性碘的吸收量。做这项检查时，你的颈部可能会有些不舒服，而且你也会接触到少量的辐射。这项甲状腺扫描检查有时可作为上述的放射性碘摄取率测定的一部分，如果是这样，你一般是通过口服而不是注射放射性碘。
