抗甲狀腺球蛋白抗體與甲狀腺組織的損傷有密切關系，在一定程度上可以幫助檢測是否患有甲狀腺疾病。慢性淋巴細胞性甲狀腺炎：陽性率約為80%。Graves病：陽性率約60%，滴度一般較低，經治療后滴度下降提示治療有效。如果滴度持續較高，易發展成黏液性水腫。疑有甲狀腺功能減退的患者，測到TGAb陽性有助于診斷。甲狀腺功能亢進癥患者若測得TGAb陽性且滴度較高，提示抗甲狀腺藥物治療效果不佳，且停藥后易復發。若用手術或點碘131治療，日后發生甲狀腺功能低下的可能性大。某些非甲狀腺疾病：TGAb有一定的陽性率，如類風濕疾病，紅斑狼瘡等。正常人特別是女性和老年人，TGAb約有2%～10%的陽性率。
TGAb陽性尤其是高水平陽性者，對治療方法的選擇應慎重。對部分TGAb低水平者做甲狀腺活檢研究發現，這類患者甲狀腺組織中均有局限性的淋巴細胞浸潤。