Pri hipotiroidizmu se koncentracija tirotropina, ki stimulira ščitnico, poveča. Diagnozo potrdijo nizke koncentracije prostega tiroksina (cT4), T4 in T3 v krvi. V primerih subkliničnega blagega hipotiroidizma, ko je raven cT4 in T4 v krvi v normalnih mejah, postane odkrivanje povečanih ravni tirotropina, ki stimulira ščitnico, ključnega pomena.