バセドウ病になると、全身の代謝(体の中の古いものを壊し、新しいものを作る働き)を活発にする甲状腺ホルモンが、体内に過剰につくり出されるようになってしまいます。
その結果、体のバランスを司る自律神経系の一つである交感神経が興奮し、カテコラミンというホルモンが体内で多くつくられるようになります。
これによって、脈が速くなる・急に体重が減る・手が震える・汗をかくなどの症状が起こります。

また、のどぼとけの下にある甲状腺が大きくなるため、首が腫れたような状態になります。
その他、眼が大きく前に出る症状(眼球突出)が生じる人もいます。