El hiperparatiroidismo primario está causado normalmente por un tumor en las glándulas paratiroideas. Los síntomas de esta afección se relacionan con niveles de calcio elevados, los cuales pueden causar síntomas digestivos, piedras en el riñón, anomalías psiquiátricas, y enfermedades óseas.
El diagnóstico se realiza inicialmente por análisis de sangre, donde típicamente se encuentra, un nivel elevado de calcio junto con un nivel elevado de hormona paratiroidea. Para identificar la fuente de la secreción de hormona excesiva pueden ser necesarias pruebas de imagen. La paratiroidectomía, la extracción quirúrgica de una o más glándulas paratiroides, puede ser necesaria para controlar los síntomas.
El diagnóstico de hiperparatiroidismo primario se realiza con análisis de sangre.
Los niveles de calcio en suero están elevados, y el nivel de hormona paratiroidea es anormalmente alto comparado con un nivel bajo esperado en respuesta al calcio alto. Se ha estimado que un nivel relativamente alto de hormona paratiroidea tiene una sensibilidad de 60–80% y una especificidad de aproximadamente el 90% para el hiperparatiroidismo primario.[8]​
Una forma más potente para comparar el equilibrio entre calcio y hormona paratiroidea es realizar una infusión de calcio en 3 horas. Después de la infusión, un nivel de hormona  paratiroidea por encima de un límite de 14 ng/l tiene una sensibilidad del 100% y una especificidad de 93% en la detección del hiperparatiroidismo primario, con un intervalo de confianza de 80% a 100%.[9]​
Ocasionalmente se mide el AMPc urinario; generalmente se ve elevada su concentración debido a la activación de proteínas G cuando la PTH se une a su receptor.[10]​
La confirmación bioquímica del hiperparatiroidismo primario está seguida de investigaciones para localizar la lesión causante. El hiperparatiroidismo primario se debe con mayor frecuencia a un adenoma paratiroideo solitario. Con menos frecuencia, se puede deber a adenomas paratiroideos dobles o a hiperplasia paratiroidea. La gammagrafía con Tc99 sestamibi de cabeza, cuello y tórax superior es la prueba más utilizada para localizar adenomas paratiroideos, teniendo una sensibilidad y especificidad de 70–80%. La sensibilidad cae al 30% en caso de adenomas paratiroideos dobles/múltiples o en caso de hiperplasia paratiroidea. La ecografía también  es una prueba útil en la localización de lesiones paratiroideas sospechosas.