TSH即促甲状腺激素，是由垂体所分泌，TSH的分泌主要是促进甲状腺激素T3和T4的合成，下丘脑、垂体和甲状腺存在反馈和负反馈机制，主要机制是下丘脑促进垂体的TSH分泌，垂体TSH促进甲状腺T3和T4的分泌。如果甲状腺T3、T4水平的下降，这时对上游2个主要的内分泌腺体的负反馈抑制作用会减弱，就会导致垂体TSH分泌的增加。
所以垂体TSH分泌的增加实际上是反映了甲状腺激素不足的表现，这是在甲状腺功能减退情况下最早出现的一种功能异常。如果TSH增高，就可以判断患者有甲状腺激素水平的不足。