血清促甲状腺激素是垂体前叶产生的主要激素之一，能促进甲状腺生长发育，调节甲状腺素的合成分泌，促使甲状腺合成并分泌甲状腺激素。但如果甲状腺已经破坏，则不能产生此作用。由于血清促甲状腺激素水平与血清T4之间存在密切的负反馈关系，血清促甲状腺激素成为诊断甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退的重要的第一线的指标。