甲状腺自身抗体包括TPOAb、TgAb和TＲAb(或TSAb)，对甲亢的病因学诊断、鉴别诊断、疗效评价及预后判断均有指导意义。Graves甲亢患者上述抗体均可呈阳性，其中TＲAb(或TSAb)阳性最具特征性意义。高滴度TPOAb和TgAb预示131I治疗后甲减的发生率可能增高。
ＲAIU增高是Graves甲亢诊断和鉴别诊断的重要参考指标，也是计算131I治疗剂量的主要依据之一。
采用甲状腺核素显像或超声检查可估算甲状腺质量，以此计算131I治疗剂量。此外，甲状腺核素显像可协助鉴别Graves甲亢与毒性功能自主性甲状腺腺瘤;颈部超声检查可显示Graves甲亢患者的甲状腺组织形态、大小、血流变化等，并可提示是否合并甲状腺结节，了解颈部淋巴结情况等。
包括心电图、动态心电图、心脏超声或心肌灌注显像等检查。对老年、既往有心脏疾病或伴有心血管疾病高危因素(如糖尿病)等Graves甲亢患者，心脏评估对其病情的全面评估有特殊价值。
部分Graves甲亢患者可合并血细胞异常和(或)肝功能异常，甲状腺毒症和(或)应用ATD是其可能的病因，因此建议治疗Graves甲亢前进行基础血细胞分析和肝功能测定。Graves甲亢可引起转移性低钾所致的周期性麻痹，可通过血清钾检测协助诊断。过量的甲状腺激素可造成骨代谢异常，可通过血清钙、血清磷、骨代谢标记物和骨密度测定等进行评估。
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