甲状腺球蛋白是甲状腺产生的特异性蛋白，由甲状腺滤泡上皮细胞分泌，多种甲状腺疾病均可以引起血清甲状腺球蛋白水平升高，包括分化性甲状腺癌、甲状腺肿、甲状腺组织炎症或损伤、甲状腺功能亢进等，但甲状腺球蛋白不能鉴别甲状腺结节的良恶性。

对于已经进行甲状腺切除术或碘-131治疗的分化性甲状腺癌病人，血清中不应该存在甲状腺球蛋白，如果在血清中测到了甲状腺球蛋白或甲状腺球蛋白持续升高，可能提示分化性甲状腺癌病灶有残留或有复发。血清甲状腺球蛋白对监测疾病的复发，具有较高的敏感性和特异性。

甲状腺球蛋白抗体的存在可能会干扰甲状腺球蛋白的水平，甲状腺球蛋白抗体持续存在或增高，也可提示有腺体或病灶的残留，肿瘤复发。因此，甲状腺癌术后应同时检测血清促甲状腺激素水平、甲状腺球蛋白水平和甲状腺球蛋白抗体水平。在随访过程中，每6-12个月应同时检测血清甲状腺球蛋白和甲状腺球蛋白抗体。