Läsnäolollaan TSH edistää jodin imeytymistä ja hormonien trijodityroniinin (T3) ja tyroksiinin (T4) vapautumista verenkiertoon.
Kutsutaan myös kilpirauhasta stimuloivaksi hormoniksi, tyreotrooppiseksi hormoniksi tai tyreotropiiniksi, TSH: ta tuottaa aivolisäkkeen etuosa (pieni rauhanen, joka sijaitsee kallon juurella) .Lisäksi TSH: n vapautumista aivolisäkkeestä ohjaa toinen hormoni, joka tuottaa ja erittää hypotalamuksen kautta, nimeltään TRH (tai tyreotropiinia vapauttava hormoni).
Sen sijaan tyreotropiinin eritystä estävät kiertävät kilpirauhashormonit: kun niitä on veressä riittävästi, aivolisäke hidastaa TSH: n tuotantoa.
Tästä syystä kilpirauhasta stimuloivan hormonin määrittäminen on ensimmäinen hyödyllinen testi kilpirauhasen toimivuuden arvioimiseksi paitsi epäiltyjen ongelmien lisäksi myös itse rauhasen terveydentilan tarkistamiseen.
Kummassakin tapauksessa kilpirauhasen erittämät hormonit toimivat sekä suoraan adenohypophysiksen tasolla että epäsuorasti hypotalamuksen tasolla.Tätä varten säätelymekanismia kutsutaan hypotalamus-aivolisäke-kilpirauhan akseliksi, jota kuvataan usein opetustarkoituksiin hyvä esimerkki negatiivisesta palautteesta ..
Ympäristön lämpötilan jyrkkä lasku saa myös hypotalamuksen lisäämään TRH: n eritystä, jolloin TSH -pitoisuudet plasmassa nousevat (kilpirauhashormonit nopeuttavat aineenvaihduntaa ja siten lämmöntuotantoa). Tarvittaessa hypotalamus voi myös hidastaa. TSH: n eritystä somatostatiinin kautta.
Tyreotrooppinen hormoni vaikuttaa kilpirauhanen, edistää sen kasvua ja hormonitoimintaa (biosynteesi ja hormonaalinen eritys) .Tämän rauhasen tuottamat hormonit, jotka molemmat sisältävät jodia, ovat nimeltään trijodityroniini (T3) ja tyroksiini (T4), joka kattaa yksin 90% eritystä.
