甲减的主要诊断指标是促甲状腺激素（TSH）和游离甲状腺素（游离T4），其中TSH是反映甲状腺功能最敏感的指标，游离T4是直接反映甲状腺激素活性的关键指标，两者结合可明确诊断并评估病情严重程度。
促甲状腺激素（TSH）：作为下丘脑-垂体-甲状腺轴的核心调控指标，TSH由垂体分泌，当甲状腺激素分泌不足时，垂体通过增加TSH分泌刺激甲状腺代偿，因此TSH是最早出现异常的指标。一般成人参考范围为0.27~4.2mIU/L，亚临床甲减表现为TSH升高（＞4.2mIU/L）但游离T4正常；临床甲减时TSH显著升高（常＞10mIU/L）且游离T4降低。
游离甲状腺素（游离T4）：循环中游离状态的甲状腺激素，直接反映甲状腺功能状态，不受结合蛋白影响（如雌激素、糖皮质激素等可能影响结合蛋白导致总T4变化）。成人参考范围一般为12~22pmol/L，当游离T4＜12pmol/L时提示甲状腺激素不足，结合TSH升高可确诊临床甲减。
其他辅助指标：甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）是自身免疫性甲状腺炎（如桥本甲状腺炎）的特异性标志物，阳性提示自身免疫攻击甲状腺组织，可能是甲减的常见病因；甲状腺球蛋白（Tg）主要用于甲状腺全切术后甲状腺癌复发监测，对原发性甲减诊断价值有限；游离三碘甲状腺原氨酸（游离T3）在甲减早期变化较游离T4晚，仅在部分临床甲减患者中降低，不作为常规筛查指标。
特殊人群指标解读：儿童甲减需结合TSH和游离T4评估生长发育状态，婴幼儿TSH生理性波动可能延迟，游离T4＜10pmol/L时需警惕脑发育障碍；孕妇甲减时TSH正常范围需调整至＜2.5mIU/L（尤其孕早期），游离T4需维持在正常下限以上以避免胎儿神经发育受损；老年甲减患者可能仅表现为TSH升高（亚临床甲减），游离T4可正常，需结合乏力、怕冷等症状决定是否干预。
指标异常处理原则：单纯TSH升高而游离T4正常（亚临床甲减）时，优先非药物干预（如补充硒、维生素D等），避免低剂量左甲状腺素钠片过度治疗；若存在高胆固醇血症或心肌酶异常，需在医生指导下启动替代治疗；合并自身免疫性甲状腺炎者需定期监测抗体滴度及甲状腺超声变化。
