毒性弥漫性甲状腺肿又称Graves病，在停抗甲状腺药以后病情又复发的病理，或因药物的毒性反应而不能继续用药者；甲状腺肿大明显，严重影响病人正常生活和工作，药物不可能将其腺体体积缩小者；出现压迫症状，如压迫气管、食管或神经者，均应选择甲状腺手术治疗。
对于毒性结节性甲状腺肿（plummer病）的病例，在病理生理上结节具有生长及功能的自主性，病人有较长时期的甲状腺结节史，日后逐渐出现甲亢症状，此类病例如用抗甲状腺类药物难易控制，用放射性碘时对毒性结节多发不甚敏感，而且往往治疗需要的量太大（是治疗毒性弥漫性甲状腺肿的5~10倍），还可造成结节周围的正常甲状腺组织损伤，造成不可逆的永久性甲状腺功能低下。所以，此类病例进行手术治疗是最理想的方法，尤其是伴有器官压迫表现者。另外，个别甲亢有合并甲状腺癌可能，也必须考虑手术治疗。
甲亢伴有周期性麻痹的病人，待甲亢症状控制后也应积极手术治疗，这样术后周期性麻痹就能停止发作。有些病人难以坚持长期服药，而要求手术，希望迅速解除甲亢症状者，也可考虑手术。过去认为，对于甲亢术后复发病人，再次手术难度大，手术的并发症多，而且有些是不可逆的并发症，此类病人不宜采用手术治疗。近20多年来，我们曾对甲亢术后复发的十余例病人再行手术治疗，效果良好，没有出现任何并发症。对于年老体弱者或伴有心、肺、肝、肾功能不全者，往往难以承受手术治疗。另外，年龄小，症状轻者，也不是选择手术治疗的对象。