Een operatie bij de ziekte van Graves richt zich op het verwijderen van de schildklier. Het verwijderen van de schildklier is niet zonder gevaar en wordt daarom liever niet direct uitgevoerd. Het grootste risico bij de operatie is het beschadigen van een zenuw die langs de schildklier richting het strottenhoofd loopt. Het strottenhoofd is belangrijk voor de ademhaling, dus een beschadiging aan deze zenuw kan de ademhaling beperken.

Een ander nadeel van operatieve verwijdering van de schildklier is het verlies van dit orgaan. Hierdoor worden schildklierhormonen niet meer gemaakt, wat nare gevolgen kan hebben voor het lichaam. Een operatie wordt daarom alleen uitgevoerd als de behandeling met thionamides of radio-actief iodine geen effect heeft.