毒性弥漫性甲状腺肿的病因有免疫系统异常、遗传因素、细菌感染、锂剂的接触也与该疾病发生有关。
1、免疫系统异常：正常的免疫系统反应主要针对特定病毒，细菌或其他异物产生抗体。该病患者的免疫系统会刺激甲状腺细胞，产生甲状腺刺激性免疫球蛋白抗体，使甲状腺产生过多的甲状腺激素，引起毒性弥漫性甲状腺肿。
2、遗传因素：一般在病人的家庭中除病人外，还可以见到同辈的兄弟姐妹或上代的亲属等也有一个或者几个患该病，血中存在某些类型白细胞抗原者容易得毒性弥漫性甲状腺肿，这与人种和地域有关系。
3、细菌感染、锂剂的接触也与该疾病发生有关。