測定靜脈注射TRH后血清TSH濃度變化，可協助鑒別甲低系原發于甲狀腺，或繼發于下丘腦或垂體疾患。對甲亢亦有輔助診斷價值。
原發性甲低：此類患者下丘腦和垂體均正常，病變主要在甲狀腺，故TRH興奮試驗呈過高反應，基礎血清TSH水平即增高，靜脈注射TRH后TSH顯著增高。
繼發于垂體病變的甲低：由于病變在垂體，所以基礎TSH水平低，注射TRH后，TSH水平無變化。
繼發于下丘腦的甲低：由于病變在下丘腦，所以基礎TSH水平低，注射TRH后，垂體合成TSH的細胞興奮，血TSH水平有所升高。
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