Η κυριότερη αιτία της θυρεοειδικής οφθαλμοπάθειας είναι η δυσλειτουργία του θυρεοειδούς αδένα. Στις περισσότερες περιπτώσεις η θυρεοειδική οφθαλμοπάθεια σχετίζεται με υπερλειτουργία του θυρεοειδούς αδένα (υπερθυρεοειδισμός). Μπορεί όμως να συνυπάρχει και με υπολειτουργία του θυρεοειδούς αδένα (υποθυρεοειδισμός) ή ακόμα και με φυσιολογική λειτουργία του θυρεοειδούς αδένα (ευθυρεοειδισμός).