1.基础代谢率（BMR）测定
基础代谢率（BMR）是指禁食相当时间（一般为14～16小时）后，在环境温度16～20℃和绝对安静卧姿的条件下，人体每小时每平方米体表面积所产生的热量（基础代谢值）与同等条件下正常人基础代谢值的比率。大于正常率的为正值，小于正常率的为负值。
我国成年男子的体表面积平均约为1.57平方米，成年女子平均约为1.42平方米，每天的基础代谢产热量为1420～1570卡（5944～6572焦尔）；每小时每平方米体表面积的产热量（基础代谢值）则可以体表面积除每小时总产热量而得出，但随年龄、性别的不同稍有差异。一般情况下，男性基础代谢值普遍高于女性；新生儿基础代谢很低，以后逐渐增高，至4～5岁时达最高峰，然后逐渐下降，在20～40岁间比较稳定，到老年又再下降。
正常成人的基础代谢率（BMR）在-10%～+10%之间，在无实验室仪器设备条件时，可以根据患者的基础心率和基础血压（收缩压），通过简单公式计算出基础代谢率。
BMR=（基础心率+基础血压）-111
这种简单计算虽然不可能十分精确，但计算方法极为简便，在临床上仍有一定的价值。
通过基础代谢仪测得的基础代谢率，如果条件严密则测定准确，可以反映出人体全身代谢基本状况，作为判断甲状腺功能状态的一项指标，对甲亢的诊断有一定的帮助。
甲状腺功能亢进者的基础代谢率（BMR）一般超过+15%。临床上用基础代谢率的高低来判断甲亢的病情，方法是，基础代谢率在+15%～+30%为轻型甲亢，+30%～+60%为中型甲亢，≥60%为重型甲亢。
基础代谢率测定的最大缺点是易受多种生理、病理、药物及环境因素的影响，例如非基础条件下测定、神经衰弱、失眠、发热、心动过速、耳鼻疾病、贫血、妊娠及月经期、肺气肿、心力衰竭、白血病、嗜铬细胞瘤、肾上腺皮质功能亢进，以及咖啡因或尼古丁等，均可导致基础代谢率升高，易与甲亢相混淆。
所以，一个低于正常的基础代谢率在临床上可能更有意义，有助于鉴别与排除甲亢。此外，在甲亢患者使用抗甲状腺药物治疗过程中，测定基础代谢率对反映和观察病情似乎更有帮助。因为经药物治疗后，血清T4首先下降至正常水平，此时可能血清T3仍高，以及甲状腺激素的外周转换仍增加，故BMR值可能仍高。
由于许多因素可以影响基础代谢率的测定结果，使测定结果不能反映真实的基础代谢状态，因而可能造成误诊，因此，近年来基础代谢率测定在临床应用在减少。
2.血液检查
（1）红细胞及血红蛋白测定。甲亢患者大多数可有轻度贫血、红细胞及血红蛋白降低，多由消耗增多、营养不良和铁、维生素B12、叶酸缺乏所致；同时，由于血容量增加，实际上红细胞并不减少，而出现相对性红细胞降低。甲亢引起的贫血服用铁剂一般效果不佳，但在甲亢病情好转后可能恢复。
（2）白细胞计数及分类。甲亢患者白细胞减少的程度比较轻，明显降低者一般均为服用抗甲状腺药的不良反应；而淋巴细胞计数却有增多，单核黄素细胞也有增多。
（3）血清电解质检查。血清电解质主要是指血清中的钠、钾、钙、磷等的水平。甲亢患者尿中钾的排出多于钠，因此常出现低血钾症；同时可见血钙升高、无机磷和碱性磷酸酶升高。
（4）血糖检查。正常人血糖为3.89～6.11mmol/L。甲状腺激素能促进糖的吸收和异生，故少数甲亢患者可表现出糖耐量减低，餐后血糖升高，甚至尿糖阳性，但空腹血糖正常。
3.超声检查
甲状腺超声波检查是用专用超声仪或一般腹部超声诊断仪更换高频探头进行检查，采用高频探头直接在皮肤上探测或在甲状腺区安放一水囊袋间接探测甲状腺。此项检查无创伤、无辐射、操作时间短，对甲状腺大小、形态和体积测定以及对结节性质的判断有很大的帮助。
正常甲状腺呈H形，边界清楚，包膜完整，左右各一叶，中央由峡部相连；甲状腺叶内部回声呈细弱密集光点，分布均匀；气管位于峡部后方中央，见一衰减的弧形暗区；甲状腺两叶后外方可见颈总动脉和颈内动脉。当毒性弥漫性甲状腺肿（Graves病）时，甲状腺的超声特征为弥漫性、对称性、均匀性增大，内部呈密集、增强的光点。
（1）彩色多普勒超声。彩色多普勒超声是利用多普勒效应测定甲状腺动静脉血流速度并记录血流波形，对于甲状腺肿大及相关疾病的诊断与鉴别具有一定的意义。甲亢的甲状腺腺体检查可见呈弥漫性或局灶性回声衰减；在回声衰减处，血流信号明显增加，甲状腺上动脉和腺体内动脉血流流速明显加快，阻力降低。
（2）B超。甲状腺弥漫性病变的B超图像可归纳为三类：声波均匀者多为甲亢，声波减弱及模糊者则倾向于亚急性甲状腺炎，声波粗糙不规则者多系结节性甲状腺肿。甲状腺结节性病变的B超图像可根据声波均匀、声波减弱等情况，也可分为囊性、实质性和混合性三类。囊性结节多为良性，实质性结节中约有20%左右属恶性，混合性结节中约有10%是恶性。
超声检查是一种使用方便、经济安全的检查方法，近年来已广泛用于甲状腺疾病的筛选和随访，与同位素扫描比较虽然各有优缺点，但超声检查不受碘供应的限制，方法简单、快速准确，对人体无损害，具有突出的优点。
超声检查的缺点是：不能清楚地显示病变的外形，不能鉴别病变的性质，虽然也能显示肿大的淋巴结，但难以判断有无癌转移。
4.CT检查
CT在甲亢及甲亢性眼病的诊断和鉴别诊断方面具有重要价值，首先CT可排除肿瘤，其次在甲亢眼病不明显时可观察到眼外肌受累的情况。
甲亢性眼病的CT上主要表现为眼外肌肥大，特别是后半部（靠近眶尖部）肌肥大明显，而肌腱附着处正常。特发性眼肌炎、炎性假瘤、格纳肉芽肿、转移癌等眼外肌炎症浸润性眶部疾病亦可表现为眼外肌肥大，但此类疾病常急性发作，并有深部疼痛、复视、睑下垂或肌腱附着处受累表现，以便鉴别。
CT技术的发展使人们认识到甲亢性眼病很少单眼受累，一般双眼都有变化。CT尚可鉴别球后肌炎。此外，CT可在球后减压术前充分估计眶部受累程度，以指导眼科医生的手术。
5.甲状腺功能的体外放射免疫分析
（1）血清总甲状腺素（TT4）测定。血清总甲状腺素（TT4）正常值为54.18～174.15mmol/L（4.2～13.5毫克/dL）。
①TT4升高常见于：甲状腺功能亢进症。以TT4明显升高，但轻型甲亢和甲亢早期升高幅度不如TT3.T3型甲亢则TT4正常。
高TBG血症。凡引起甲状腺素结合球蛋白（TBG）升高的因素均可使TT4升高，如妊娠、服用雌激素、葡萄胎、淋巴肉瘤、血卟啉病及遗传性TBG增多症等。
家族性异常白蛋白血症。为遗传性疾病，血中有异常的白蛋白分子，临床较少见。
药物。某些药如乙胺碘肤酮、造影剂、β-受体阻滞剂、奋乃静、5-氟脲嘧啶、苯丙胺、海洛因等可使TT4升高。
甲状腺激素抵抗综合征。
②TT4降低常见于：
甲状腺功能减退症。TT4和TT3均降低，但TT4下降更明显，轻型甲减可仅有TT4下降。诊断甲减时TT4比TT3敏感。
缺碘性甲状腺肿。TT4下降或正常低限，TT3正常，血清促甲状腺激素（TSH）升高。
低TBG血症。使用糖皮质激素、雄激素、生长激素以及肾病综合征、肝功能衰竭及遗传性TBG减少症引起TBG下降，TBG降低也可使TT4下降。
药物。二硝基苯酚、保泰松、硫氰酸盐及肝素可竞争性结合TBG，苯妥英钠、水杨酸、安妥明等可抑制TBG的合成，这类药物使用较久时也可使TT4下降。
（2）血清总三碘甲状腺原氨酸（TT3）测定。血清三碘甲状腺原氨酸（TT3）正常范围为1.2～3.4mmol/L（0.8～2.2毫克/ml）。
①TT3升高常见于甲状腺功能亢进。甲亢时T3升高比T4升高明显，对轻型甲亢、甲亢初期和复发性甲亢的诊断更有意义。T3型甲亢仅TT3升高。
高TBG血症与TT4一样，TT3也受TBG影响，随TBG升高而增高。
②TT3降低常见于甲状腺功能减退症。重型甲亢TT3、TT4均降低，但轻型甲减时TT3不一定降低，所以诊断轻型甲减时TT3不如TT4敏感。
许多全身性疾病和慢性病，如慢性肾功能不全、心肌梗死、慢性心功能不全、糖尿病等可引起TT3降低。
（3）游离T3（FT3）和游离T4（FT4）的测定。游离T3（FT3）正常值为3.19～9.15pmol/L，游离T4（FT4）正常值为9.11～25.47pmol/L。
①FT3、FT4升高常见于甲状腺功能亢进。FT3、FT4升高是诊断甲状腺功能亢进症的敏感指标。
低T3综合征。本征于5’-脱碘酶受抑制，T4在外周脱碘障碍可使FT4升高。
甲状腺激素抵抗综合征。FT3、TF4均升高。
乙胺碘肤酮和肝素等可使FT4升高。
②FT3、TF4降低常见于：甲状腺功能减退症。FT3、FT4均降低，但轻度甲减和甲减初期则以FT4下降为主。
药物。抗甲状腺药物可使FT3、FT4均下降，但二者并不平行，以FT4下降较明显，而FT3的水平与临床表现相一致。苯妥英钠、多巴胺和糖皮质激素等也可使FT3、FT4降低。
（4）血清促甲状腺激素（TSH）测定。促甲状腺激素（TSH）是反映甲状腺功能十分敏感的指标，轻度甲状腺功能异常，当T3、T4尚在统计学正常范围之内时，TSH即出现改变。原发性甲状腺功能减退时T3、T4升高，甲状腺性甲亢时则降低。
正常TSH参考值：RIA法为0～9mU/L；ICLA法为0.4～5.0mU/L。
在临床上甲状腺性甲亢患者TSH降低：凡有明显甲低表现者，TSH一般都在20mU/L以上；甲低症状较轻或仅有甲状腺肿大者，TSH水平多在10～20mU/L之间。TSH水平升高几乎都意味着甲状腺功能受损。
（5）促甲状腺激素释放激素（TRH）兴奋试验。促甲状腺激素释放激素（TRH）是由下丘脑产生和分泌的一种激素，它能兴奋和刺激促甲状腺激素（TSH）合成与释放。TRH兴奋试验是判断甲状腺功能和下丘脑—垂体—甲状腺轴是否正常的一项常规检查项目。
如果注射TRH后TSH升高不足5mU/L（老年患者不足2mU/L），临床上提示甲状腺性甲亢、功能自主性甲状腺瘤或伴有TSH分泌低下的垂体病变。
注射TRH后TSH峰值≥30mU/L，提示有甲状腺功能低下，如系下丘脑病变引起的甲状腺功能低下则TSH反应延迟，其高峰可能在90分钟或120分钟。
临床观察发现，注射TRH后TSH高峰绝大部分出现在30分钟，所以单纯测定基础值和注射TRH后30分钟TSH值就完全可以反映TSH的反应情况，没有必要再测60分钟和90分钟了，这使TRH兴奋试验大大简化。
6.甲状腺疾病的放射性核素（同位素）检查
（1）甲状腺摄131I试验。甲状腺摄131I试验是以甲状腺的摄碘量来反映甲状腺的功能状态，而不是针对某一疾病的特异性诊断指标。由于本法有许多因素可以明显影响结果，加之体外检查法的迅速发展，所以现在已很少单用此法作为评价甲状腺功能的指标。
①临床应用：甲状腺摄131I用于碘—过氯酸盐释放试验；用甲状腺激素抑制试验及TSH兴奋试验均需以甲状腺摄131I率作为评价指标；此外，鉴别高碘性与缺碘性甲状腺肿，在治疗Graves病时也以甲状腺摄131I率作为参考指标。
②正常值和诊断标准：正常人的甲状腺摄131I率随时间逐渐上升，24小时达到高峰，通常第2小时的摄131I率为10%～30%，第4小时为15%～40%，第24小时为25%～60%。各单位应有自己的正常值。
正常人甲状腺摄131I高峰在服131I后24小时。峰时提前表明131I参与合成甲状腺激素并由甲状腺分泌进入血循环的速度明显加快，是诊断甲亢的重要指标。部分甲亢患者只有摄131I率增高而峰时不提前，与各种原因引起的缺碘性甲状腺肿的表现类似，可进一步做甲状腺激素抑制试验进行鉴别。
正常青少年和儿童的甲状腺摄131I率较成人高，年龄越小越明显，因此对青少年和儿童的甲亢和甲低的诊断标准应结合年龄来考虑。
（2）甲状腺激素抑制试验。甲状腺激素抑制试验对甲亢的诊断有较好的特异性，但方法繁琐且费时，只在必要时采用。
[诊断标准]抑制率大于50%为甲状腺功能正常，抑制率小于50%为甲状腺功能亢进。
[注意事项]部分毒性弥漫性甲状腺肿（Graves）眼病患者的甲状腺摄131I率也不受甲状腺激素抑制，应注意鉴别。
球后肿瘤所致突眼患者的甲状腺摄131I率和抑制试验皆正常。
心脏病患者慎用本法，因服用T3、T4后可能使心率加快，增加心脏负担。
（3）过氯酸盐释放试验。过氯酸盐释放试验是了解判断甲状腺内碘的有机化过程是否正常的有效方法，如对先天性碘有机化过程障碍、慢性淋巴细胞性甲状腺炎（桥本氏病）等都有较高的阳性检出。
[诊断标准]释放率大于10%示碘有机化部分障碍，大于50%为明显障碍。
（4）甲状腺核素显像（同位素扫描）。甲状腺放射性核素显像检查（同位素扫描）可确定甲状腺的大小、形态、位置（异位甲状腺、胸骨后甲状腺）；而且可鉴别颈部肿块的性质、寻找甲状腺癌的转移灶（指有摄131I功能的癌）；可发现某些散发性克汀病的甲状腺缺失，还可根据患者甲状腺的面积、重量，决定手术切除的范围和估算放射性131I治疗剂量；并用于131I治疗甲亢前甲状腺的估重，以及观察术后残留甲状腺组织的形态等。
随着B超、CT、MRI等显像仪器和技术的迅速发展，核医学影像如肝、脑等脏器的静态显像受到严峻挑战，但就甲状腺核素显像而言，目前尚无其他最佳影像技术能够取代。从国内情况看，甲状腺显像占整个核素显像的1/3或更多。由此可见，甲状腺核素显像对于甲状腺疾病的诊断具有重要的意义。
临床上疑有甲状腺疾病，除应进行甲状腺功能测定外，还应首选甲状腺核素显像检查（同位素扫描），以了解甲状腺的位置、形态、病变性质及功能状态。
①正常甲状腺影像：形态。正常甲状腺在颈部正中，正面呈蝴蝶状，分左右两叶，两叶间由峡部相连。峡部位置稍低于环状软骨水平，峡部厚度的变化很大。有的人峡部缺如而使甲状腺成为分离的两叶；有的峡部很厚大，使两叶相连呈马蹄状。
放射性分布。正常甲状腺为65%～90%两叶放射性分布均匀，30%左右边缘不规整。由此可见，正常甲状腺的形态和放射性分布的变异很大，甲状腺显像有可能显示未触及的一些小结节。
②临床应用：异位甲状腺的诊断。甲状腺核素显像检查（同位素扫描）对此有独特的价值。在排除甲状腺癌转移的情况下，正常甲状腺部位不见摄131I影像，而在其他部位出现影像，即可诊断为异位甲状腺。
甲状腺结节功能状态的判断。通常是以邻近正常甲状腺摄取显像剂能力所形成的放射性浓度作为相对标准，与结节部位的放射性浓度进行比较，临床核医学实践中借助肉眼观察习惯将结节部位的放射性分为三类：
热结节——结节部位的放射性浓度高于正常甲状腺部位的放射性浓度。
冷结节——结节部位的放射性浓度低于正常甲状腺部位的放射性浓度。
部位是热结节的疾病有，功能自主性甲状腺腺瘤、毒性结节性甲状腺肿（功能自主结节）以及分化好的滤泡型甲状腺癌等。这类热结节既不受TSH调节，亦不被其抑制，临床均可发展为甲状腺素生成过多而发生甲亢。
温结节表现的甲状腺疾病有甲状腺腺瘤、结节性甲状腺肿、甲状腺炎，因此当触诊有结节状物而在甲状腺显像检查时为温结节者需做进一步检查。
呈冷结节的疾病有甲状腺癌、慢性淋巴细胞性甲状腺炎、甲状腺腺瘤、甲状腺囊肿、出血、钙化等。
甲状腺癌转移灶的探测：甲状腺癌约75%分化较好，可有不同程度的聚131I能力，其转移灶也相应地聚131I。
颈部肿物与甲状腺关系的判定：甲状腺外肿物的典型图像是肿物在甲状腺影像之外，肿物不聚放射性，甲状腺形态完整。
肿物聚131I是甲状腺功能性肿物的有力证明，无功能性的甲状腺肿物多使邻近甲状腺变形变淡。
甲状腺的重量估计：用131I治疗甲状腺机能亢进时，需要依据甲状腺的重要来计算治疗用药量，因此正确估计甲状腺重量是目前研究的重要课题之一，已有学者用单光子发射计算机断层摄影（SPECT）对甲状腺进行断层显像来估计甲状腺重量。