La TSH o tirotropina es una hormona secretada por la hipófisis: ejerce su acción sobre la glándula tiroides estimulando la síntesis y liberación de las hormonas tiroideas T3 y T4 por parte de dicha glándula.
La TSH estimula la fabricación de las hormonas tiroideas, pero también las hormonas tiroideas tienen una acción reguladora sobre la producción de TSH. En caso de detectar una elevación de los niveles de T3 y T4 en sangre se va a enviar un "mensaje" a la hipófisis para que disminuya su secreción de TSH con el fin de detener la estimulación de la tiroides: a este sistema lo llamamos retroalimentación negativa. Así, la medición de la cantidad de TSH en la sangre proporciona información sobre la cantidad de hormonas tiroideas. El TSH ultrasensible corresponde a la dosificación de esta TSH en la sangre.