促甲状腺激素TSH是由腺垂体分泌的激素。腺垂体分泌促甲状腺激素，一方面受到甲状腺激素反馈性的抑制影响，一方面也受到下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的促进性影响。两者也是相互作用，相互拮抗，组成了下丘脑腺垂体甲状腺轴。而原发性的甲亢，以及原发性的甲减的诊断，都是依赖于促甲状腺激素。甲亢是促甲状腺激素水平降低，而FT3、FT4水平上升。而原发性甲减是促甲状腺激素、TSH水平上升，FT4水平下降。