TSH باعث تحریک غده تیروئید برای ترشح هورمون های تیروکسین و تری یدوتیرونین می شود. ترشح هورمون TSH با TRH یا هورمون آزاد کننده تیروتروپین کنترل می شود. TSH مارکر تشخیص هایپر تیروئیدیسم یا هایپوتیروئیدیسم می باشد ولی تفسیر نتایج TSH تا حد زیادی به مقادیر هورمون های T۳ و T۴ بستگی دارد.