O hipertiroidismo na doença de Graves é provocado por auto-anticorpos para o receptor de TSH (TRAB), e a medição destes anticorpos pode ser útil para o diagnóstico e tratamento da doença. A presença de TRAB indica que a tireotoxicose do paciente tem etiologia autoimune, em vez de ser devida a bócio nodular tóxico. Avaliar níveis de TRAB antes de interromper o tratamento com drogas antitireoidianas pode auxiliar a identificar quais pacientes podem iniciar a retirada da medicação, uma vez que níveis normais de TRAB é indicativo de uma maior chance de remissão. Recomenda-se dosar o TRAB em gestantes com doença de Graves no início e no terceiro trimestre de gestação para avaliar risco de hipertireoidismo fetal e tireotoxicose neonatal transitória.
