A TSH hormonszint a legalapvetőbb információval szolgálhat a pajzsmirigyműködésről: ha az agyalapi mirigy termelte TSH szintje túl magas, az azt jelzi, hogy a pajzsmirigy nem működik megfelelően, ezért az agy több, a normálishoz képest túlságosan nagy mennyiségű pajzsmirigyműködést ösztönző hormont termel, hogy stimulálja azt. Ha a TSH szint alacsony, az pedig első körben azt jelzi, hogy a pajzsmirigy megfelelően működik – a TSH szintjének vizsgálata azonban sokszor nem ad teljes képet a pajzsmirigyműködésről, így a T3 és a T4 szinteket is be kell vonni a vizsgálatba az alapos kivizsgálás érdekében.