促甲状腺素TSH是由垂体所分泌的，TSH的分泌主要是促进甲状腺素T3和T4的合成，下丘脑垂体和甲状腺存在反馈和负反馈机制，主要机制是下丘脑促进垂体的TSH分泌，垂体TSH分泌以后，促进甲状腺T3和T4的分泌。

如果T3和T4水平下降，这时下降的T3、T4，对上游两个主要的内分泌腺体的，负反馈抑制作用减弱，就会导致垂体TSH分泌增加。所以垂体TSH分泌的增加，实际上是反映了甲状腺素T3或T4的不足，是甲减的一种表现，如果患者TSH水平增高，就可以判断患者有甲状腺激素水平不足的情况。