S svojo prisotnostjo TSH spodbuja absorpcijo joda in sproščanje hormonov trijodotironina (T3) in tiroksina (T4) v krvni obtok.
TSH, imenovan tudi ščitnični stimulirajoči hormon, tirotropni hormon ali tirotropin, proizvaja sprednja hipofiza (majhna žleza na dnu lobanje). Sproščanje TSH iz hipofize pa nadzira drug hormon, ki ga proizvaja in izloča. hipotalamus, imenovan TRH (ali hormon, ki sprošča tirotropin).
Sproščanje ščitničnih hormonov namesto tega zavira izločanje tirotropina: ko so ti v krvi v ustreznih količinah, hipofiza upočasni proizvodnjo TSH.
Zaradi tega je določitev ščitničnega stimulirajočega hormona prvi uporaben test za oceno delovanja ščitnice, ne le ob sumu na težave, ampak tudi za rutinsko preverjanje zdravja same žleze.
V obeh primerih hormoni, ki jih izloča ščitnica, delujejo neposredno na ravni adenohipofize in posredno na ravni hipotalamusa. kot jasen primer negativnih povratnih informacij.
Močan padec temperature okolice povzroči tudi, da hipotalamus poveča izločanje TRH, z zvišanjem ravni TSH v plazmi (ščitnični hormoni pospešujejo presnovo, zato nastaja toplota). Po potrebi se lahko hipotalamus tudi upočasni. Izločanje TSH skozi somatostatin.
Tirotropni hormon deluje v ščitnici in spodbuja njeno rast in endokrino aktivnost (biosinteza in izločanje hormonov) .Hormoni, ki jih proizvaja ta žleza, oba vsebujeta jod, se imenujejo trijodotironin (T3) in tiroksin (T4), ki pokriva samo 90% izloček.