Pajzsmirigy-alulműködés esetén a pajzsmirigy-stimuláló hormon koncentrációja megemelkedik. A diagnózist a szabad tiroxin (cT4), T4 és T3 alacsony vérkoncentrációja igazolja. Szubklinikus enyhe pajzsmirigy-alulműködés esetén, amikor a cT4 és T4 szintje a vérben a normál tartományon belül van, a pajzsmirigy-stimuláló hormon emelkedett szintjének kimutatása kulcsfontosságú.