Dalam hipotiroidisme, kepekatan hormon perangsang tiroid meningkat. Diagnosis disahkan oleh kepekatan rendah tiroksin bebas (cT4), T4, T3 dalam darah. Dalam kes hipotiroidisme ringan subklinikal, apabila tahap cT4 dan T4 dalam darah berada dalam had normal, pengesanan tahap peningkatan hormon perangsang tiroid menjadi penting.