갑상샘을 자극해서 갑상샘 호르몬의 생성이나 분비를 조절하는 호르몬이다. 뇌하수체 전엽에서 분비되는 당 단백질 호르몬이고 그 구조에 따라 감상샘 호르몬을 더 분비할지 말지를 정한다. 갑상선 자극 호르몬이 분비되어 신호전달계를 활성화시키면 갑상샘호르몬의 분비가 많아지고, 티로글로불린 대사에 관여하는 각종 효소가 활성화한다. 갑상샘 호르몬의 과다 분비에 따른 피드백은 갑상샘 호르몬이 특유 수용체와 결합하면 이를 감지하고 소마토스타틴이 분비되 감상샘 호르몬의 분비를 막는다.