甲狀腺功能亢進會出現整個機體的物質、能量代謝障礙，升高的甲狀腺激素可以作用於骨骼系統，引起骨骼代謝障礙，成骨細胞和破骨細胞活性均會增強，骨膠原組織破壞增多，臨床主要表現為骨質疏鬆和肢端病變兩個方面。
骨質疏鬆是甲亢患者最常見的骨骼疾病，由於大量甲狀腺激素的作用，破骨作用和成骨作用增強，骨鈣的轉換率增加，血鈣顯著升高，尿鈣排泄量增高，加之骨膠原組織較多破壞而損失，久而久之出現骨質疏鬆症。早期患者可能沒有明顯的症狀，當骨質疏鬆嚴重時，患者出現明顯的骨痛，以肋骨、骨盆、椎骨、跟骨較常受累。X線檢查時可以見到骨密度減低，甲亢治癒後可以逐漸恢復正常。
甲亢引起的肢端病較少見，是一種增生性骨膜下骨炎，手指和足趾可以出現肥大粗厚，外形像杵狀指和肥大性骨關節病變，但局部血液迴圈卻並不增加。X線檢查在病變區有廣泛性、對稱性滑膜下新骨形成似肥皂泡樣粗糙突起。局部皮膚可以增粗增厚，常與脛前黏液性水腫和浸潤性突眼並存。