测定血清TSH
测血清TSH是决定甲状腺功能障碍的最好方法。测定结果正常，基本排除甲状腺功能亢进或甲状腺功能减退，除非是继发于TSH分泌肿瘤甲状腺功能亢进或垂体对甲状腺激素不敏感和有些因下丘脑和垂体病引起的中枢性甲状腺功能减退症病人。这些病将在下文做简要讨论。血清TSH水平也可诊断亚临床甲状腺功能亢进（TSH被抑制）和亚临床甲状腺功能减退（TSH增高）综合征，两者均有正常T4 ，FT4 和T3 ，FT3 水平。
最新血清TSH测定用免疫测定试验方法，此方法远较第一代放射免疫试验敏感和准确。TSH敏感性有助于极低或不能测出的甲状腺功能亢进和有些低正常水平疾病之间的鉴别，如正常甲状腺功能病态综合征（见下）。第二代免疫测定试验（IEMAs，IFMAs和ICMAs）敏感性达0.1~0.2mu/L.第三代（某些ICMAs ）敏感性达0.01~0.02mu/L.正在发展的第四代试验敏感性近0.001~0.002mu/L。
