促甲状腺激素是调节甲状腺功能的主要激素。如果检测促甲状腺激素同时测定其它甲状腺功能指标结合分析，不仅可以确立诊断甲状腺疾病对判断病因分类、病程长短及严重程度有重要意义。
如果促甲状腺激素偏低则高度怀疑是甲状腺功能亢进症。可有原发性甲状腺功能亢进症、亚临床甲状腺功能亢进症及继发性甲状腺功能减退症。都会引起促甲状腺激素低。
对于临床上少见的继发性甲状腺功能减退症血清促甲状腺激素、TT4和FT4三者均降低。当患者诊断继发性甲状腺功能减退时，应进一步行磁共振检查并进行TRH兴奋试验。如果促甲状腺激素在TRH刺激后引起升高，并呈延迟反应，表明病变在下丘脑，如果TRH刺激不升高或反应低弱，表明病变部位在垂体。