TSH是促甲状腺激素，促甲状腺激素偏高提示存在甲状腺功能减退。如果T3、T4下降，为临床甲状腺功能减退。如果T3、T4正常，只有TSH偏高，为亚临床甲状腺功能减退。TSH偏高的常见原因是桥本甲状腺炎，也就是慢性淋巴细胞性甲状腺炎。
桥本甲状腺炎是甲状腺自身免疫性疾病，体内存在甲状腺自身抗体，查血中甲状腺过氧化物酶抗体和甲状腺球蛋白抗体常常增高。
促甲状腺激素高的其他原因还包括甲亢碘-131治疗后或者甲亢手术后导致的甲状腺功能减退，甲状腺肿瘤手术后也常常发生甲状腺功能减退。
TSH偏高提示甲状腺功能减退，大部分甲状腺功能减退的患者需要长期服用左甲状腺素钠片替代治疗。