最重要的是鑒別繼發性與原發性甲狀腺功能減退，繼發性甲狀腺功能減退少見，常常由于下丘腦-垂體軸心病變影響其他內分泌器官，已知甲狀腺功能減退婦女。繼發性甲狀腺功能減退的線索是閉經(而非月經過多)和在體檢時有些體征提示區別，繼發性甲狀腺功能減退皮膚和毛發干燥，但不粗糙，皮膚常蒼白，舌大不明顯，心臟小心包無滲出漿液積貯，低血壓，因為同時伴有腎上腺功能不足和GH缺乏，所以常常出現低血糖。
實驗室評估顯示，繼發性甲狀腺功能減退低血TSH水平(雖然放射免疫測定TSH水平可以正常，但生物活性降低)，而原發性甲狀腺功能減退，對垂體無反饋抑制，血清TSH水平增高，血清TSH是診斷原發性甲狀腺功能減退最簡單和最敏感的試驗，原發性甲狀腺功能減退，血清膽固醇常增高，而繼發性甲狀腺功能減退很少如此，其他垂體激素和其相應靶腺激素可以低。
TRH試驗(見前甲狀腺功能實驗室檢查)，有助于區別繼發于垂體功能衰竭和繼發于下丘腦衰竭的甲狀腺功能減退，后者對TRH反應是TSH釋放。
甲狀腺功能減退TT3 ，測定值得注意，除了原發性和繼發性甲狀腺功能減退外，另外一些疾病有血TT3 減低特征，包括TBG降低，某些藥物影響(見上文)和由于急慢性疾病，饑餓，低碳水化合物的正常甲狀腺功能病態綜合征(見上文正常甲狀腺功能病態綜合征討論)。
較嚴重甲狀腺功能減退，病人T3 和T4 均低，然而許多原發性甲狀腺功能減退病人(高血清TSH，低血清T4 )可以有正常循環T3 ，這大概是因為持續興奮衰竭的甲狀腺，導致優先合成和分泌生物學有活性T3 。