Свързването на тиротропин алфа с TSH- рецепторите върху тиреоидните епителни клетки стимулира поглъщането на йода и органификацията, синтеза и освобождаването на тиреоглобулин, трийодтиронин (T3) и тироксин (T4).
Η σύνδεση της θυρεοτροπίνης άλφα στους υποδοχείς TSH στα επιθηλιακά κύτταρα του θυρεοειδούς διεγείρει την πρόσληψη ιωδίου την οργανοποίηση, τη σύνθεση και απελευθέρωση θυροσφαιρίνης, τριιωδοθυρονίνης (Τ3) και θυροξίνης (T4).