Ved hypotyreose øker konsentrasjonen av tyreoideastimulerende hormon. Diagnosen bekreftes av lave konsentrasjoner av fritt tyroksin (cT4), T4, T3 i blodet. Ved subklinisk mild hypotyreose, når nivået av cT4 og T4 i blodet er innenfor normale grenser, blir det avgjørende å oppdage økte nivåer av tyreoideastimulerende hormon.