甲状腺球蛋白是由甲状腺滤泡上皮细胞分泌的，是甲状腺素合成和储存的载体。正常情况下甲状腺球蛋白水平由甲状腺的体积大小、功能状态来决定，甲亢时甲状腺素升高，甲状腺球蛋白也会相应升高，而甲状腺炎症、免疫反应和肿瘤也常引起甲状腺球蛋白升高，如亚急性甲状腺炎、放疗、甲状腺手术、甲状腺癌都会造成甲状腺球蛋白升高，特别是甲状腺癌晚期广泛转移时，血清甲状腺球蛋白浓度可高达1000ug/l以上。