甲状腺功能亢进症可能会导致骨质疏松，甲亢引起骨质疏松主要是通过影响甲状旁腺-维生素D系统。
甲亢通过直接刺激破骨细胞的骨吸收作用，从而使骨质丢失，进一步造成骨形成继发性增加，但仍低于骨的吸收，使皮质骨和小梁骨的密度可能会降低。而当甲亢患者经过抗甲状腺药物治疗后，在甲功正常或接近正常的情况下，有的骨密度会较前有所增高。甲状腺素诱导的骨丢失，可通过给予二磷酸盐来预防。
甲亢引起过度的骨钙动员，抑制甲状旁腺素的分泌，导致血清甲状旁腺素水平降低，引起1,25-二羟维生素D3水平降低，减少钙的吸收。