甲狀旁腺功能亢進主要診斷依據是血清甲狀旁腺激素水平上升。原發甲旁亢中，甲狀旁腺激素升高可伴有血鈣升高，但部分病人血鈣正常，這是因為血鈣不僅僅受甲狀旁腺素調節，同時也受腎臟調節。部分病人低血鈣也會導致甲狀旁腺素升高，但這是正常現象，這是在動員骨質中的鈣向血液中釋放。如果血鈣正常，甚至血鈣高於正常值，甲狀旁腺激素仍然升高，就提示甲狀旁腺功能亢進。