甲亢的臨床表現與患者發病時的年齡、病程和甲狀腺素（TH)分泌過多的程度有關。當甲亢發生時，存在甲狀腺素分泌過多和交感神經興奮性增高，這兩者可進一步促進物質代謝，加速氧化，使產熱、散熱明顯增多。
常見的症狀有疲乏無力、不耐熱、多汗、皮膚溫暖潮濕、體重銳減、低熱（危象時可有高熱）等。甲狀腺素的高代謝效應表現為對糖、脂肪、蛋白質等多方面代謝的影響。
甲亢時，除高代謝相關症狀外，還存在交感神經興奮性增高，大多數患者臨床表現為易激動、精神過敏，舌和雙手平舉向前伸出時有細微震顫，多言多動、失眠、緊張、思想不集中、焦慮、煩躁、多猜疑等，有時出現幻覺，甚至出現躁狂症的情況。老年患者也可表現為寡言、抑鬱。
甲亢可引起眼部改變，大致分兩種類型，一類由甲亢本身所引起，系由於交感神經興奮眼外肌群和上瞼肌所致；另一類為Graves病患者所特有，為眶內和球組織體積增加、淋巴細胞浸潤和水腫所致，又稱為Graves眼病。
單純由甲亢引起的眼部改變主要有：上眼瞼攣縮，眼裂增寬（Dalrymple征），上眼瞼移動滯緩（von Graefe征）：眼睛向下看時上眼瞼不能隨眼球向下移動，可在角膜上緣看到白色鞏膜。眼睛慈祥或呈驚恐眼神，瞬目減少（Stellwag征），向上看時，前額皮膚不能皺起（Joffroy征），兩眼內聚減退（Mobius征）等。