A TSH az agyalapi mirigy elülső lebenyének bazofil sejtjeiben termelődik. Egy fehérjehormon, melynek molekuláris súlya 28 000 [[dalton (mértékegység)|dalton]]. A sejtekből a tireotropin-releasing hormon (tireotropin-felszabadító hormon, [[TRH]]) hatására szabadul fel. A felszabadult TSH a véráramba kerül és a pajzsmirigysejtek felszínén található TSH-receptorokhoz köt. A receptor aktiválódásának következtében a pajzsmirigysejtek több [[pajzsmirigyhormonok|pajzsmirigyhormont]] (tiroxint és a trijód-tironint) termelnek). Ezenkívül a TSH serkenti a periférián a tiroxin (T4) trijód-tironinná (T3) történő átalakulását. Egy '''negatív visszacsatolás'''nak nevezett folyamat következtében a pajzsmirigyhormonok gátolják a TSH felszabadulását, aminek segítségével egy állandó és az igényeknek megfelelő pajzsmirigyhormon-koncentráció alakul ki a vérben.
