甲状腺呈对称性弥漫性增大，质软，吞咽时上下移动。少数患者的甲状腺肿大不对称或肿大不明显。由于甲状腺的血流量增多，故在上、下叶外侧可听到血管杂音（为连续性或以收缩期为主的吹风样杂音），可触及震颤（以腺体上部较明显）。杂音明显时可在整个甲状腺区听到，杂音明显时可在整个甲状腺区听到，杂音和震颤为本病的较特异性体征，有重要诊断意义。
典型病例经详细询问病史，依赖临床表现即可诊断。不典型病例（尤其是小儿、老年或伴有其他疾病的轻型甲亢或亚临床型甲亢病例）易被误诊或漏诊。在临床上，遇有不明原因的体重下降、低热、腹泻、手抖、心动过速、心房纤颤、肌无力、月经紊乱、闭经等均应考虑甲亢可能；对疗效不满意的糖尿病、结核病、心衰、冠心病、肝病等，也要排除合并甲亢的可能性。不典型甲亢的确诊有赖于甲状腺功能检查和其他必要的特殊检查。血FT3、FT4（或TT3、TT4）增高及sTSH降低（<0.1mU/L）者符合甲亢；仅FT3或TT3增高而FT4、TT4正常可考虑为T3型甲亢；仅FT4或TT4增高而FT3、TT3正常者为T4型甲亢；血TSH降低，FT3、FT4正常，符合亚临床型甲亢。