重症肌无力与胸腺瘤之间存在着相当密切的关系，因此，当胸腺切除之后，重症肌无力的症状会得到大大地改善或者有所缓解。产生这种结果与切除胸腺组织之后胸腺素减少了分泌有关，七成的重症肌无力病人有胸腺异常，最常见的是伴明显生发中心的增生性反应。然而，约10%(主要为老年男性)伴发淋巴上皮细胞性胸腺瘤。其相伴的胸腺瘤可能因侵犯其邻近的生命结构而致麻痹。
重症肌无力患者发生胸腺增生和胸腺瘤的几率，临床资料证明，75%-80%的重症肌无力患者胸腺异常，其中60%为胸腺增生，约有12%的重症肌无力患者伴发胸腺瘤，而胸腺瘤患者中有重症肌无力的患者占30%。胸腺瘤患者的胸腺细胞通常不表达乙酰胆碱受体，但血清中乙酰胆碱受体抗体滴度升高并存在数种针对细胞内肌肉蛋白的抗体，针对乙酰胆碱受体和肌肉蛋白的抗体可能是肿瘤引起组织分解所致。
胸腺CT检查胸腺瘤的术前诊断敏感性达85%，特异性98.7%，准确率95.8%，但CT限于其组织分辨率，往往使胸腺瘤早期和微小胸腺瘤漏诊，胸腺MRI检查胸腺瘤的敏感性可能没有CT高。