Patogenezi-lgG tipi immunoglobulinler TSH yüzey reseptörlerine bağlanır ve 12 saat kadar süren (cf. TSH için 1 saattir) uzamış bir tiroid stimülasyonuna neden olurlar. Otoantikor hormon bağlayıcı lokusun dışında bir yere bağlanır ve uzun süreli tiroid stimülatörü (LATS) veya tiroid stimüle edici immunoglobulin (TSF) olarak da isimlendirilir.

Histolojik olarak, bez asiner epitelin hiperplazisi, depo kolloidde azalma ve lenfoid folikül oluşumu ile lokal lenfosit akümülasyonu vardır.

Graves hastalığının klinik özellikleri genel tirotoksikoza benzer fakat bazı ek özellikleri şöyledir:
• Exoftalmus (göz kürelerinin yuvalarından dışarı çıkması); orbital dokuların yağ, mukopolisakkarid ve lenfositlerle infitre olmasına bağlıdır. Optik sinire bası ile körlüğe neden olabilir.

Bununla birlikte, Graves hastalarının sadece %5’i egzoftalmus bulguları gösterir.

• Tiroid akrepati: Tırnak yataklarının genişlemesi.
• Pretibial miksödem: Derinin derin dermiş tabakasında mukopolisakkarit birikimi.
• Parmaklarda çomaklaşma
• Tedavi tirotoksikoz ile aynıdır