1.橋本甲狀腺炎
甲狀腺自身抗體TgAb（甲狀腺球蛋白抗體）和TPOAb（甲狀腺過氧化物酶抗體）滴度明顯升高是本病的特征之一。早期在出現甲減以前，抗體陽性是診斷本病的惟一依據。在亞臨床甲減時，TSH（促甲狀腺素）水平輕微升高，T4（甲狀腺素）、T3（三碘甲狀腺原氨酸）水平正常。發展為顯性甲減時，T4、T3水平降低，TSH水平明顯升高。部分患者可出現甲亢與甲減交替的病程。甲狀腺超聲檢查顯示甲狀腺內部回聲減弱，不均，呈彌漫性改變。甲狀腺攝碘率和甲狀腺同位素核素掃描對本病診斷缺乏特異性。FANC（甲狀腺細針穿刺和細胞學檢查）檢查，診斷本病很少采用，但具有確診價值，主要用于與結節性甲狀腺腫等疾病相鑒別。
2.亞急性甲狀腺炎
血液檢查可見血沉明顯增快，白細胞數可升高，C反應蛋白升高。甲狀腺毒癥期呈現血清T4、T3水平升高，甲狀腺攝碘率降低（常低于2%）的雙向分離現象。血清T3/T4比值常<20。甲狀腺功能減退階段T4、T3濃度降低，TSH水平升高。恢復期各項指標逐漸恢復正常。整個病程中甲狀腺相關抗體陰性或呈低滴度。超聲檢查可見甲狀腺呈輕、中度彌漫性腫大，內部回聲不均，可見低回聲或無回聲區，彩色多普勒血流顯像顯示低回聲或無回聲區內血流信號減少或消失。
3.無痛性甲狀腺炎
甲狀腺毒癥階段血清T4、T3增高，T3/T4比值<20，甲狀腺攝碘率<3%。甲減期甲狀腺激素減低；恢復期T4、T3和甲狀腺攝碘率逐漸恢復正常。超過半數患者TgAb、TPOAb陽性，TPOAb增高常更明顯。FANC檢查可見淋巴細胞浸潤。
4.產后甲狀腺炎
甲亢期實驗室檢查特征性表現是血清甲狀腺激素水平與甲狀腺攝碘率呈現“雙向分離”現象，即血清T4、T3水平升高，甲狀腺攝碘率顯著降低。甲減期TSH水平逐漸升高，T4、T3水平下降。恢復期甲狀腺激素水平與甲狀腺攝碘率逐步恢復至正常。超聲檢查顯示低回聲或低回聲結節。