診斷本除上述臨床癥狀與有關體征外，應有二個或更多的甲狀腺功能檢查或試驗加以證實。臨床和實驗室之間有時會發后矛盾，二者會不完全一致，這可能是多種因素所致，如實驗室誤差，診斷標準的掌握，疾病類型，病程，藥物，兒茶酚胺受體敏感性等。在鑒別診斷方面應注意下面幾種疾病。
一、單純性甲狀腺腫 甲狀腺腫大，但無甲亢癥，各種甲狀腺功能檢查均屬正常范圍。
二、神經官能癥 精神神經癥候群與甲亢相似，但無甲亢的高代謝癥群，食欲不亢進，雙手平舉呈粗震顫，入睡后脈率正常無甲狀腺腫和眼征，甲狀腺功能檢查正常。
三、其他原因的甲亢 如垂體性甲亢，自身免疫性甲狀腺炎，亞急性甲狀腺炎，異原性TSH甲亢等，均可通過相應的特別檢查加以鑒別。
四、其他 消瘦、低熱須與結核、癌癥等鑒別；腹瀉須與慢性結腸炎等鑒別；心律失常須與風心病、心肌炎及冠心病等鑒別。單側突眼須與眼眶內腫瘤鑒別。
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