Καλείται η κατάσταση που προκύπτει από την υπερπαραγωγή των θυρεοειδικών ορμονών. Η μεγάλη παραγωγή θυρεοειδικών ορμονών μπορεί να οφείλεται είτε σε υπερλειτουργία ολόκληρου του αδένα, οπότε έχουμε διάχυτη τοξική βρογχοκήλη (ή νόσο Graves) είτε σε υπερλειτουργία ενός τμήματος του αδένα στο οποίο αναπτύχθηκε ένα (ή σπάνια περισσότερα) αυτόνοσο τοξικό αδένωμα.
Αυτές είναι οι δύο πιο συχνές μορφές υπερθυρεοειδισμού. Μια τρίτη είναι η τοξική πολυοζώδης βρογχοκήλη κυρίως σε ηλικιωμένα άτομα που χαρακτηρίζεται από την παρουσία αυτόνομων εκκριτικών όζων (όζων που παράγουν ορμόνες).
Τέλος η υποξεία θυρεοειδίτιδα μπορεί στα αρχικά στάδια να παρουσιάσει σημεία υπερθυρεοειδισμού, λόγω της φλεγμονής του αδένα και της απελευθέρωσης των ορμονών στην κυκλοφορία. Αυτός όμως ο υπερθυρεοειδισμός είναι παροδικός.