硫脲类抗甲状腺药是治疗甲状腺功能亢进症的常用药物，其作用机制主要涉及多个方面。

首先，硫脲类药物可以抑制甲状腺过氧化物酶的活性。甲状腺过氧化物酶在甲状腺激素的合成过程中起着关键作用。甲状腺滤泡上皮细胞摄取碘离子后，碘离子需要在甲状腺过氧化物酶的作用下被氧化成活性碘，活性碘才能与甲状腺球蛋白上的酪氨酸残基结合，进而形成一碘酪氨酸（MIT）和二碘酪氨酸（DIT），随后MIT和DIT再在该酶的作用下偶联生成甲状腺激素，即三碘甲状腺原氨酸（T3）和四碘甲状腺原氨酸（T4）。硫脲类药物通过抑制甲状腺过氧化物酶的活性，阻碍了碘的活化、酪氨酸的碘化以及碘化酪氨酸的偶联过程，从而减少了甲状腺激素的合成。

其次，硫脲类药物对已合成的甲状腺激素没有作用。它必须等体内已合成的甲状腺激素消耗到一定程度后才能发挥明显的治疗作用，所以用药后起效较慢，一般需要数周时间才能使甲状腺功能恢复正常。

另外，硫脲类药物还具有一定的免疫抑制作用。自身免疫异常是导致甲亢的重要原因之一，患者体内可产生针对甲状腺的自身抗体。硫脲类药物可以轻度抑制免疫球蛋白的生成，降低血循环中甲状腺刺激性免疫球蛋白的水平，从而在一定程度上有助于缓解甲亢的症状和病因。

综上所述，硫脲类抗甲状腺药主要通过抑制甲状腺过氧化物酶的活性减少甲状腺激素的合成，以及发挥一定的免疫抑制作用来治疗甲状腺功能亢进症。