皮损常和浸润性突眼并存，可伴或不伴甲状腺机能亢进症。患处常呈对称性，稍高出皮面，增厚、变粗，和正常皮肤分界清晰，一般无自觉症状，偶有搔痒或微痛色素沉着，病变处呈暗红褐色或红棕色，表面稍发亮，皮薄而紧张，有时有脱屑。皮损好发于胫前，也可见于手足背及头面部，大小不等，后期常相互融合，形成自膝部以下肿胀而粗大的外形，有时病损可延至踝关节。增厚的皮肤尚可折皱成树皮状呈不规则痘疹状突起，皮损如受外伤或抓破后可发生感染。偶尔，粘液水肿可伴随杵状指及骨关节病变，后两种现象称为甲状腺指端粗厚指（thyroid acropachy），病变主要累及骨骼远端，故和肥大性肺骨关节病不同。
粘液水肿的皮肤中酸性粘多糖含量显著增高，常为正常的数倍至十余倍。