硫脲类药是临床上常用的抗甲状腺药物，主要包括硫氧嘧啶类（如甲硫氧嘧啶、丙硫氧嘧啶）和咪唑类（如甲巯咪唑、卡比马唑），其作用机制主要体现在以下几个方面。

首先，硫脲类药可以抑制甲状腺激素的合成。甲状腺激素的合成过程较为复杂，其中甲状腺过氧化物酶起着关键作用。该酶能够促进碘的活化、酪氨酸的碘化以及碘化酪氨酸的偶联，最终形成甲状腺激素（T3和T4）。硫脲类药物可以抑制甲状腺过氧化物酶的活性，从而阻碍碘的活化、酪氨酸的碘化及偶联过程，使甲状腺激素的合成减少。但需要注意的是，硫脲类药物对已经合成的甲状腺激素并无作用，所以用药后需要等待体内已合成的甲状腺激素消耗到一定程度才会显现出明显的疗效，一般用药2 - 3周后甲亢症状才开始减轻，1 - 3个月基础代谢率才恢复正常。

其次，硫脲类药还能减弱β受体介导的糖代谢活动。甲亢患者体内甲状腺激素水平过高，会使β受体介导的糖代谢活动增强，导致血糖升高、代谢加快等一系列症状。硫脲类药物可以在一定程度上减弱这种糖代谢活动，从而缓解甲亢患者的部分症状。

另外，硫脲类药还具有免疫抑制作用。自身免疫异常是甲亢发病的重要原因之一，患者体内可产生针对甲状腺的自身抗体。硫脲类药物可以抑制免疫球蛋白的生成，降低血液循环中甲状腺刺激性免疫球蛋白的水平，在一定程度上有助于控制甲亢的病因，对甲亢的长期治疗和病情缓解有积极意义。

综上所述，硫脲类药通过抑制甲状腺激素合成、减弱β受体介导的糖代谢活动以及发挥免疫抑制作用等多种机制，来治疗甲状腺功能亢进症。