혈액내의 갑상선호르몬양은 매우 적기 때문에 일반 화학검사로는 측정이 불가능하고 방사면역법(radioimmunoassay)이라는 특수한 방법을 이용해야 합니다. 전술한 바와 같이 갑상선에서 분비되는 호르몬은 T3와 T4라고 부르는 두 종류 호르몬이 있어 이 두 호르몬을 꼭 측정해야 합니다. 또한 갑상선호르몬의 분비는 뇌하수체에서 분비되는 갑상선자극호르몬(thyrotropin, TSH)에 의해 조절, 통제 되므로 갑상선 기능 상태를 정확하게 파악하기 위해서는 혈중 T3, T4와 더불어 TSH도 동시에 측정해야 합니다. 한가지만 측정한다고 하면 TSH를 우선적으로 측정해야 합니다.