甲狀腺激素是氨基酸衍生物，能促進新陳代謝和發育，提高神經系統的興奮性；呼吸、心跳加速和產熱增加。寒冷和緊張時分泌。
當人處於危險和緊張狀態時，會首先刺激下丘腦釋放促甲狀腺素釋放激素。血液中這種激素濃度的增加會作用於腦垂體，促使其釋放促甲狀腺素，即增加血液中促甲狀腺素的含量，而促甲狀腺素又會進壹步作用於甲狀腺，使其腺細胞的分泌增加，即分泌大量的甲狀腺激素。(壹般不會直接升高血糖。)
生長與生長激素起協同作用；體溫調節與腎上腺素起協同作用。
促甲狀腺激素(TSH)是腦垂體分泌的促進甲狀腺生長和功能的激素。人TSH是壹種糖蛋白，含有211個氨基酸，糖約占整個分子的15%。整個分子由兩條肽鏈組成——α鏈和β鏈。TSH全面促進甲狀腺功能。早期促進甲狀腺激素的釋放，後期促進T4和T3的合成，包括加強碘泵活性，增強過氧化物酶活性，促進甲狀腺球蛋白合成和酪氨酸碘化。
促甲狀腺激素釋放激素作用於腺垂體的促甲狀腺細胞，與細胞膜上的受體結合，激活腺苷酸環化酶-cAMP-蛋白激酶系統，使促甲狀腺細胞合成並釋放促甲狀腺激素，維持其正常分泌。TRH還能刺激腦垂體分泌催乳素(PRL)。因為人的需要(如興奮)或個體生理機能的需要會刺激下丘腦，
促甲狀腺激素釋放激素由下丘腦(下丘腦:內臟功能控制中樞)產生。
促甲狀腺激素釋放激素擴散到腦垂體，促使腦垂體分泌促甲狀腺素(促甲狀腺素:促進甲狀腺的生長發育，調節甲狀腺激素的合成和分泌等。).
當血液中甲狀腺激素含量過高時，會抑制下丘腦分泌促甲狀腺素釋放激素，這就是所謂的反饋調節。
【甲狀腺激素(T4或T3)是含碘的氨基酸衍生物，促甲狀腺激素(TSH)是糖蛋白，促甲狀腺素釋放激素是神經激素。]