Tyreotropina (TSH) jest glikoproteiną zbudowaną z dwóch podcząstek (alfa i beta). Antagonistą podcząstki alfa jest gonadotropina kosmówkowa (hCG), czyli - im większe hCG tym mniejsze TSH. U człowieka powoduje zwiększenie masy tarczycy, zwiększenie przepływu krwi przez ten narząd, transport i przemianę glukozy oraz nasilenie produkcji i wydzielania hormonów tarczycy: tyroksyny i trójjodotyroniny. Wytwarzana jest przez tyreotropy, które są wielościenne i zawierają ziarna (średnicy 140–200 nm) ją magazynujące.