促甲状腺激素是由垂体分泌的，是专门调节靶器官甲状腺激素。甲状腺激素包括总T3、总T4、游离T3、游离T4，甲状腺激素水平如果升高，促甲状腺激素水平是下降；甲状腺激素水平如果下降，促甲状腺激素水平就升高，它们之间形成了一个负反馈调节机制，亦在于使机体内甲状腺激素水平趋于正常范围，以完成人体的各种正常代谢。
促甲状腺激素水平升高，提示机体甲状腺激素水平不足，如果升高一定程度就应该给予左甲状腺激素替代治疗，使甲状腺功能低下的症状得到缓解。大多数情况下促甲状腺激素比甲状腺激素反应更加敏感，发生甲减时促甲状腺激素首先反应，如果一直得不到缓解，甲状腺激素水平开始逐渐下降。