При хипотиреоидизъм се повишава концентрацията на хормона, стимулираща щитовидната жлеза. Диагнозата се потвърждава от ниските концентрации на свободен тироксин (cT4), Т4, Т3 в кръвта. В случаите на субклиничен лек хипотиреоидизъм, когато нивото на cT4 и Т4 в кръвта е в рамките на нормалния диапазон, откриването на повишен хормон, стимулиращ щитовидната жлеза, придобива решаващо значение.