Zwar können eine Schilddrüsenüberfunktion verschiedene Ursachen zugrunde liegen, meist sind die beiden häufigsten Ursachen jedoch die Schilddrüsenautonomie sowie Morbus Basedow. Darüber hinaus können auch eine Entzündung der Schilddrüse, ein Tumor in der Schilddrüse, eine zu hohe Jodzufuhr oder eine zu hohe Einnahme von Schilddrüsenhormontabletten eine Überfunktion in der Schilddrüse auslösen.
Bei einer Autonomie der Schilddrüse handelt es sich um eine gutartige Drüsenwucherung, auch „heiße Knoten“ genannt, die zusätzliche Schilddrüsenhormone produziert. Die Basedowsche Erkrankung nach Carl Adolph von Basedow ist hingegen eine Autoimmunerkrankung, bei der die gesamte Schilddrüse betroffen ist. Der Körper bildet hierbei Abwehrkräfte, die sich gegen die Schilddrüse richten, wodurch vermehrt Schilddrüsenhormone produziert werden.
Zu den entzündlichen Erkrankungen der Schilddrüse gehören die akute Hashimoto-Thyreoiditis, eine Autoimmunerkrankung, sowie die De Quervain Thyreoiditis, bei der zu viele Schilddrüsenhormone freigesetzt werden. Besteht eine Schilddrüsenunterfunktion bzw. wurden eine Radiojodtherapie oder Operation durchgeführt, kann im Rahmen der anschließenden Therapie eine zu hohe Dosierung der Schilddrüsenhormone über Medikamente zu einer Hyperthyreose führen. Auch zu viel Jod im Körper – etwa durch die Einnahme des Medikaments Amiodaron, das bei Herzrhythmusstörungen eingesetzt wird – kann dazu führen, dass die Schilddrüse zu viele Hormone produziert.
Zuletzt ist es möglich, von einer angeborenen Veränderung des Erbguts betroffen zu sein, die zu einer gesteigerten Hormonproduktion der Schilddrüse und damit zu einer Schilddrüsenüberproduktion führen kann.