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我们先以诱因碘为例。
碘进入细胞后，甲状腺过氧化物酶（TPO）这种把碘负离子氧化为碘的酶，就被释放出来，为的是让碘附着到甲状腺球蛋白中的酪氨酸残基上，从而形成甲状腺激素（具体细节请参阅“甲状腺基本知识”一章）。 3
图3-1甲状腺激素的生成
在正常甲状腺细胞中，抗氧化剂谷胱甘肽过氧化物酶会中和过氧化氢，从而防止甲状腺细胞受到损害。这种抗氧化剂是由谷胱甘肽和硒组成的。而必要物质的缺失（如谷胱甘肽和硒）很有可能就是桥本氏病的诱因。
以下机制解释了为什么碘的增加会导致免疫系统问题：
（1）碘化物进入血液。
（2）碘负离子被甲状腺过氧化物酶氧化为碘。
（3）氧化过程中形成氧自由基。
（4）在没有硒的情况下，自由基不会被中和，而会对甲状腺细胞造成伤害。
（5）为了修复损伤，淋巴细胞（一种白细胞）渗入甲状腺组织，产生甲状腺炎症。
（6）炎症导致甲状腺组织被进一步破坏。
（7）更多白细胞渗入甲状腺。
图3-2诱因碘
我们免疫系统的演化目标是保护我们不受外来入侵者的伤害。当甲状腺过氧化物酶表达造成氧化损伤时，我们的免疫系统就会将其视为敌人。一旦免疫系统认定了一个敌人，就会形成抗体来抵御外敌。在桥本氏病的情况下，目标就是甲状腺过氧化物酶。
甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）就是在这种甲状腺损伤下产生的。这些抗体会激活免疫系统，从而导致一场倾巢而出的“截杀”行动。
为了把入侵者清除出身体，免疫系统随后发动攻击，不幸的是，在这种情况下，免疫细胞的攻击对象其实是健康的甲状腺组织。
桥本氏病被归类为Ⅳ型超敏反应，也就是迟发型超敏反应（“自我过敏”）。和其他类型免疫反应不同的是，对甲状腺组织的损害并没有以抗体为媒介，而是由抗体在甲状腺细胞上留下“标记”，再由针对抗原的细胞毒性T淋巴细胞对甲状腺细胞发动攻击。 5, 6
淋巴细胞开始进入甲状腺，并进行破坏，导致瘢痕并进一步造成甲状腺激素生成能力降低。
甲状腺过氧化物酶只要表达，甲状腺过氧化物酶抗体的生成就会使作用在甲状腺上的攻击持续下去。只要甲状腺过氧化物酶还在，这些抗体就会持续生成下去，并最终导致甲状腺组织上出现大量瘢痕，以至于甲状腺不能够再生产出足够的激素。超过90%的桥本氏病患者体内有TPOAb。 6
除此之外，抗体也会针对甲状腺球蛋白而生成，这种蛋白是甲状腺激素生成路径中的媒介。碘在甲状腺球蛋白中依附于酪氨酸残基，并形成一种新的分子。如果有碘存在，免疫系统就会更容易发现甲状腺球蛋白，甚至有人认为，过量的碘可能会造成“突变的”甲状腺球蛋白分子，而免疫细胞会特别针对这种细胞发起攻击。甲状腺球蛋白还是甲状腺激素的存储分子，于是碘的摄入实际上可能会引发甲状腺功能亢进症的甲状腺毒性发作，从而导致心悸、焦虑，以及躁动，因为存储细胞遭到破坏，而其中存储的甲状腺激素外溢了出来。80%桥本氏病患者体内有TgAb。 6
总体上说，所有指向甲状腺进程的抗体都被称为微粒体抗体，但是这个词有时也被用来指代甲状腺过氧化物酶抗体，特别是在讨论不同类型的抗体时。这些抗体属于免疫球蛋白G（IgG）型抗体，它们的作用还包括消灭感染以及造成迟发型食物过敏症。
最开始时，自反应自身抗体在引流淋巴结中生成，但是随后可能被转移到甲状腺肿中。
在桥本氏病中，抗体是针对甲状腺过氧化物酶或甲状腺球蛋白生成的。大多数患者会有一种或两种抗体数量升高，反映出活跃的免疫系统攻击。
抗体是自身免疫活动的指标——抗体越多，发生的甲状腺损伤就越多。不同的实验室对抗体有不同的范围界定。总体来说，甲状腺过氧化物酶抗体超过30kU/L就符合桥本氏病的标准，超过500kU/L代表抗体具有攻击性，而低于100kU/L则代表罹患甲减的风险降低。
在甲状腺过氧化物酶抗体升高的情况下服用碘就像是“火上浇油”，因为这样做会加剧桥本氏病的症状并导致抗体增加。最为兼容并包的桥本氏病专家建议避免或减少碘摄入，直到甲状腺过氧化物酶抗体不再升高，或低于100kU/L。