垂体与甲状腺之间存在着稳定的相互调节关系，与其他垂体-靶腺轴不同的是，这种稳定的调节关系没有昼夜节律变化。尽管垂体TSH有昼夜节律变化，晚间升高，睡眠后很快达高峰，继之逐渐下降。TSH的此种节律变化对T4、T3血清水平基本无影响。故甲状腺激素和垂体TSH均在一相对狭小的范围内波动。维持上述关系的因素除了垂体与甲状腺之间的密切关系外，血清甲状腺激素结合蛋白也起了十分重要的因素，甲状腺激素结合蛋白提供了巨大而稳定的甲状腺激素结合容量，致使绝大部分甲状腺激素与其结合，大大延长了半衰期，同时提供了甲状腺激素和碘的储备。因此在甲状腺功能判读时一定要考虑影响甲状腺激素结合容量的影响因素。检验方法学的进展使得现在可以通过血液学检查就可以对垂体TSH细胞的功能作出十分准确的判断。