Με τον υποθυρεοειδισμό, η συγκέντρωση της ορμόνης διέγερσης του θυρεοειδούς αυξάνεται. Η διάγνωση επιβεβαιώνεται από χαμηλές συγκεντρώσεις ελεύθερης θυροξίνης (cT4), Τ4, Τ3 στο αίμα. Σε περιπτώσεις υποκλινικού ήπιου υποθυρεοειδισμού, όταν το επίπεδο των cT4 και T4 στο αίμα βρίσκεται εντός του φυσιολογικού εύρους, η ανίχνευση μιας αυξημένης ορμόνης διέγερσης του θυρεοειδούς γίνεται αποφασιστική.