هنگامی که سطح هورمون تیروئید پایین باشد،
هیپوتالاموس در مغز هورمونی به نام هورمون آزاد کننده تیروتروپین (TRH) تولید می کند که باعث می شود غده هیپوفیز (واقع در پایه مغز) هورمون تحریک کننده تیروئید (TSH) را آزاد کند. TSH غده تیروئید را تحریک می کند تا T4 بیشتری آزاد کند.

از آنجا که غده تیروئید توسط غده هیپوفیز و هیپوتالاموس کنترل می شود، اختلالات این بافت ها می تواند بر عملکرد تیروئید تأثیر بگذارد و باعث مشکلات تیروئید شود.