（1）血清鈣
高血鈣是本癥最主要的生化指標，最具診斷價值。有許多病人需要在同一實驗室重復幾次化驗才能發現。血鈣>2.6mmol/l才能診斷高血鈣。如果能夠測定游離鈣，對高鈣血癥診斷更為有利。
（2）血清磷
正常成人為0.97～1.45mmol/l，兒童為1.29～2.10mmol/l。甲旁亢時80%病人血磷降低，因PTH“溶骨排磷”作用所致。必須強調空腹血磷下降。
（3）24小時尿鈣排量
我國成人24小時尿鈣排量1.9～5.6mmol（75～225mg）甲旁亢時尿鈣排量增加。24小時尿鈣>250mg（女性）和300mg（男性）有診斷意義。
（4）24小時尿磷排量
正常24小時尿磷小于1克，甲旁亢時常增高。但受飲食因素的影響，其診斷意義不如尿鈣排量那么重要。尿磷清除率（Cp）對甲旁亢有60～70%診斷意義。
（5）尿cAMP（環磷酸腺苷）測定
80%的甲旁亢病人尿中cAMP增高。尿cAMP的排泄率反映了循環中有生物活性的PTH的濃度。
（6）腎小管再吸收磷試驗（T.R.P） 正常時若每天攝入800～900mg磷的條件下，磷從腎小球濾過，腎小管能吸收80%～90%，即TRP80%～90%。PTH抑制腎小管對磷的重吸收。甲旁亢時抑制到10%～70%，低于78%即有診斷意義。
（7）尿羥脯氨酸（HOP）測定
PTH可以起溶骨，使骨有機基質溶解，因此尿中HOP增加。
（8）PTH測定
原發性甲旁亢中，55%～95%病人的血清中iPTH明顯增高。如血鈣增高時PTH增高對甲旁亢有特殊診斷意義。
（9）鈣負荷試驗
正常人靜脈輸鈣后，血鈣濃度增高，PTH減少。但甲旁亢患者血鈣對PTH的負反饋障礙。所以鈣負荷后PTH并不下降或輕度下降。正常人明顯下降，甚至抑制到0。該試驗僅使用于PTH增高，血鈣增高不明顯的可疑病人。
（10）皮質醇抑制試驗
主要用于鑒別其他原因引起的高鈣血癥。甲旁亢患者口服大劑量糖皮質激素（強的松60mg/天）連續一周，血鈣不下降。其他原因如維生素D中毒，骨髓瘤等，牛奶堿中毒血鈣能抑制。甲旁亢患者大多不能抑制。
（11）X線檢查
對骨型及混合型患者必須作各部分的X線檢查，最早的X線征象為骨膜下骨吸收，可發生在骨質疏松前。