甲状腺ホルモンの分泌は、脳の視床下部、下垂体、そして首の前方にある甲状腺が互いに連絡を取り合う「フィードバック機構」によって厳密に制御されています。視床下部からTRH（甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン）が出されると、下垂体がTSHを放出し、甲状腺を刺激してFT4（遊離サイロキシン）やFT3（遊離トリヨードサイロニン）が血中に分泌されます。
このフィードバックシステムにおいて、下垂体は血中の甲状腺ホルモン濃度に対して対数関数的な反応を示します。つまり、FT3やFT4の濃度が基準値の上限付近へとわずかに上昇しただけでも、下垂体は「ホルモンが過剰になりつつある」と判断し、TSHの分泌を一気に絞り込みます。この生体防御反応の結果として、「遊離甲状腺ホルモン（FT3・FT4）は基準範囲内であるにもかかわらず、TSHだけが測定感度以下や低値を示す」という現象が成立します。
一般的な甲状腺血液検査詳細まとめとして押さえておきたいホルモンの基準値目安は以下の通りです。
- TSH（甲状腺刺激ホルモン）：約0.5〜5.0 μIU/mL
- FT4（遊離サイロキシン）：約0.9〜1.7 ng/dL
- FT3（遊離トリヨードサイロニン）：約2.3〜4.0 pg/mL
検査機器や提携検査機関によって基準値の幅には多少の差異がありますが、TSHが0.4 μIU/mL未満、とりわけ0.1 μIU/mL未満にまで抑制されている状態は、明らかな内分泌機能の不均衡を物語っています。
