甲状腺功能亢进会出现整个机体的物质、能量代谢障碍，升高的甲状腺激素可以作用于骨骼系统，引起骨骼代谢障碍，成骨细胞和破骨细胞活性均会增强，骨胶原组织破坏增多，临床主要表现为骨质疏松和肢端病变两个方面。
骨质疏松是甲亢患者常见的骨骼疾病，由于大量甲状腺激素的作用，破骨作用和成骨作用增强，骨钙的转换率增加，血钙显著升高，尿钙排泄量增高，加之骨胶原组织较多破坏而损失，久而久之出现骨质疏松症。早期患者可能没有明显的症状，当骨质疏松严重时，患者出现明显的骨痛，以肋骨、骨盆、椎骨、跟骨较常受累。X线检查时可以见到骨密度减低，甲亢调理后可以逐渐恢复正常。
甲亢引起的肢端病较少见，是一种增生性骨膜下骨炎，手指和足趾可以出现肥大粗厚，外形像杵状指和肥大性骨关节病变，但局部血液循环却并不增加。X线检查在病变区有广泛性、对称性滑膜下新骨形成似肥皂泡样粗糙突起。局部皮肤可以增粗增厚，常与胫前黏液性水肿和浸润性突眼并存。