甲狀腺激素對於中樞神經系統會產生一定的影響，不但會影響其發育成熟，還具有維持神經系統正常功能的作用。也就是說，神經系統功能的發生和發展均有依賴於甲狀腺激素的調節。甲亢患者由於出現甲狀腺激素異常增多而引起神經系統功能異常而導致神經精神症狀。
對於成年甲亢患者，甲狀腺激素的功能主要表現在可以提高中樞神經系統的興奮性，甲亢患者由於甲狀腺激素過多，中樞神經系統興奮性增高，表現為神經過敏、多言多慮、思想不集中、性情急躁、失眠多夢、雙手出現細微震顫等。甲狀腺危象時，甲亢患者中樞系統症狀嚴重，可出現譫妄，甚至昏迷。
某些甲亢患者會出現嚴重的精神症狀，表現為易激惹、緊張、煩躁、焦慮，有些患者甚至出現幻覺，如幻聽、幻視，有些患者出現躁狂，嚴重者症狀與精神病患者相似。某些甲亢患者的家屬由於患者的嚴重精神症狀，誤以為患者患上了精神病，而將患者送往精神病院。甲亢患者表現出來的神經精神症狀是由於甲狀腺激素的刺激而產生的，多數患者在甲亢控制後症狀會緩解、消失。