Com o hipotireoidismo, a concentração de hormônio estimulante da tireóide aumenta. O diagnóstico é confirmado por baixas concentrações de tiroxina livre (cT4), T4, T3 no sangue. Em casos de hipotiroidismo subclínico leve, quando o nível de cT4 e T4 no sangue está dentro do intervalo normal, a detecção de um hormônio estimulante da tiróide elevado torna-se crucial.