促甲状腺激素释放激素的作用主要是升高促甲状腺激素水平。
促甲状腺激素水平上升时，甲状腺激素水平上升。在这种调节作用下，最终体内甲状腺激素水平处于正常范围。临床表现为甲状腺功能亢进时，反馈降低促甲状腺激素释放激素，降低促甲状腺激素水平，调节甲状腺激素水平。患者出现甲状腺功能减退，促甲状腺激素释放激素升高，促甲状腺激素水平升高，甲状腺激素水平进一步升高，目的是调节甲状腺激素。