Julga-se que a causa da doença de Graves (bócio tóxico difuso) é um anticorpo que estimula a tireoide a produzir um excesso de hormônios. Observam-se os sinais típicos do hipertireoidismo e três sintomas distintivos adicionais. Dado que a glândula completa é estimulada, aumenta muito de tamanho e causa uma tumefação no pescoço (bócio). As pessoas que sofrem esta doença também podem ter os olhos salientes (exoftalmos) e, menos frequentemente, zonas de pele edemaciadas nas tíbias.
Os olhos tornam-se salientes devido a uma substância que se acumula na órbita. Essa protusão ocular associa-se a uma intensa fixidez no olhar e a outras alterações oculares características do hipertireoidismo.
Os músculos que movem os olhos deixam de funcionar da forma adequada, e esta é a causa da dificuldade ou impossibilidade de mexer os olhos ou coordenar os seus movimentos, o que provoca visão dupla. As pálpebras, ao não se fecharem por completo, expõem os olhos a lesões devidas a partículas estranhas e à secura. Estas mudanças podem começar anos antes de se detectarem quaisquer outros sintomas do hipertireoidismo, proporcionando uma chave inicial da doença de Graves, ou podem não se apresentar até que apareça o resto dos sintomas. Os sintomas oculares podem inclusive manifestar-se ou agravar-se depois do tratamento e controlo da secreção excessiva do hormônio tireoideano.
