毒性甲状腺结节可以是单一结节，也可以是多个结节，结节直径在2-3厘米左右，质地较硬，有时会压迫气管和喉返神经，表现为相关的症状和体征，而显微镜下的结节则会表现为腺瘤。
结节周围的甲状腺组织因tsh受到反馈抑制而出现萎缩性变化，通常甲状腺组织会出现萎缩，毒性多结节甲状腺肿的病人甲状腺组织大小不一，最严重的可能是胸骨后的甲状腺肿，通过化验可以发现tsh受到抑制，游离t3水平明显增高，但游离t4的升高幅度相对较小。