ด้วยการปรากฏตัวของ TSH ส่งเสริมการดูดซึมไอโอดีนและการปล่อยฮอร์โมน triiodothyronine (T3) และ thyroxine (T4) ในกระแสเลือด
เรียกอีกอย่างว่าฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ฮอร์โมน thyrotropic หรือ thyrotropin TSH ผลิตโดยต่อมใต้สมองส่วนหน้า (ต่อมเล็ก ๆ ที่ฐานของกะโหลกศีรษะ) ในทางกลับกันการปล่อย TSH จากต่อมใต้สมองจะถูกควบคุมโดยฮอร์โมนอื่นที่ผลิตและหลั่ง โดย hypothalamus เรียกว่า TRH (หรือ thyrotropin ปล่อยฮอร์โมน)
การหลั่งของ thyrotropin ถูกยับยั้งโดยการไหลเวียนของฮอร์โมนไทรอยด์: เมื่อฮอร์โมนไทรอยด์มีอยู่ในเลือดในปริมาณที่เพียงพอ ต่อมใต้สมองจะชะลอการผลิต TSH
ด้วยเหตุนี้ การกำหนดฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์จึงเป็นการทดสอบที่มีประโยชน์ครั้งแรกในการประเมินการทำงานของต่อมไทรอยด์ ไม่เพียงแต่เมื่อสงสัยว่ามีปัญหาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตรวจสุขภาพของต่อมเป็นประจำด้วย
ในทั้งสองกรณี ฮอร์โมนที่หลั่งโดยต่อมไทรอยด์ทำหน้าที่ทั้งโดยตรงที่ระดับของต่อมใต้สมองและต่อมใต้สมองส่วนต่อมใต้สมอง (hypothalamic) เพื่อจุดประสงค์นี้ กลไกการกำกับดูแลเรียกว่าแกนต่อมใต้สมองต่อมใต้สมอง เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการตอบรับเชิงลบ .
อุณหภูมิแวดล้อมที่ลดลงอย่างรวดเร็วยังทำให้ไฮโปทาลามัสเพิ่มการหลั่งของ TRH โดยเพิ่มระดับ TSH ในพลาสมา (ฮอร์โมนไทรอยด์จะเร่งการเผาผลาญจึงทำให้เกิดความร้อน) หากจำเป็น มลรัฐสามารถชะลอการหลั่งของ TSH ได้ ผ่านโซมาโตสแตติน
ฮอร์โมนไทโรทรอปิกทำหน้าที่ในต่อมไทรอยด์กระตุ้นการเจริญเติบโตและกิจกรรมต่อมไร้ท่อ (การสังเคราะห์ทางชีวภาพและการหลั่งของฮอร์โมน) ฮอร์โมนที่ผลิตโดยต่อมนี้ซึ่งมีไอโอดีนทั้งคู่เรียกว่าไตรไอโอโดไทโรนีน (T3) และไทรอกซิน (T4) ซึ่งครอบคลุมเพียง 90% ของ การหลั่ง
