甲狀腺功能檢查最常用的是抽血檢查，主要是對血液中甲狀腺素、促甲狀腺素、三碘甲狀腺原氨酸、游離甲狀腺素、游離三碘甲狀腺原氨酸等指標進行檢測。必要時也可查甲狀腺攝碘率，不需要抽血，通過檢測甲狀腺對于放射性碘元素的吸收情況評估甲狀腺功能。
抽血檢查甲狀腺功能臨床上最常用的檢查手段，主要是在初步懷疑患者是否患有甲狀腺功能異常時進行的一種檢查。通過促甲狀腺素和甲狀腺素、三碘甲狀腺原氨酸的水平，可以明確患者患有甲亢還是甲減，是原發性甲狀腺功能異常還是繼發性甲狀腺功能異常。在治療甲狀腺疾病的過程中，也要定期檢測甲狀腺功能，指導甲狀腺疾病的用藥，根據抽血進行甲狀腺功能的檢查結果調整劑量。
甲狀腺攝碘率的檢查往往用在甲亢和其他甲狀腺疾病進行鑒別診斷的時候，通過口服碘-131，然后經胃腸道吸收進入甲狀腺，被甲狀腺細胞吸收，可反映甲狀腺攝碘功能，基本可鑒別患者是甲亢、單純性甲狀腺腫，還是亞急性甲狀腺炎等，從而指導臨床治療。
通常情況下需要早上空腹狀態抽血檢查甲狀腺功能，除了抽血查甲狀腺功能和攝碘率的檢查，必要的時候還可以結合甲狀腺彩超等檢查，也可以評估甲狀腺功能。