Својим присуством ТСХ промовише апсорпцију јода и ослобађање хормона тријодотиронина (Т3) и тироксина (Т4) у крвоток.
ТСХ се назива и хормон за стимулацију штитне жлезде, тиреотропни хормон или тиротропин. ТСХ производи предња хипофиза (мала жлезда која се налази на дну лобање). Заузврат, ослобађање ТСХ из хипофизе контролише други хормон, који се производи и излучује помоћу хипоталамуса, названог ТРХ (или хормон који ослобађа тиротропин).
Уместо тога, лучење тиротропина инхибира циркулишући хормони штитне жлезде: када су ти последњи присутни у крви у одговарајућим количинама, хипофиза успорава производњу ТСХ.
Из тог разлога, одређивање хормона који стимулише штитну жлезду први је користан тест за процену функционалности штитне жлезде, не само када се сумња на проблеме, већ и за рутинску проверу здравља саме жлезде.
У оба случаја, хормони које лучи штитна жлезда делују и директно на нивоу аденохипофизе и индиректно на нивоу хипоталамуса. У ту сврху се регулаторни механизам назива осовина хипоталамус-хипофиза-штитна жлезда, често илустрован у образовне сврхе као јасан пример негативних повратних информација.
Оштар пад температуре околине такође узрокује да хипоталамус повећа лучење ТРХ, са повећаним нивоом ТСХ у плазми (тироидни хормони убрзавају метаболизам, отуда и стварање топлоте). Ако је потребно, хипоталамус такође може успорити. Лучење ТСХ преко соматостатина.
Тиреотропни хормон делује у штитној жлезди, стимулишући њен раст и ендокрину активност (биосинтезу и хормонско лучење) .Хормони које производи ова жлезда, оба садрже јод, називају се тријодотиронин (Т3) и тироксин (Т4), који покрива само 90% секрет.
