1.血清TSH水平测定 是诊断甲减最好的指标。在原发甲减的初级阶段即可依赖TSH水平明确诊断。TSH水平增高结合血清游离甲状腺素指数(FT4I)及甲状腺过氧化物酶抗体或其他抗体检测;FT4I低于正常，提示体内有生物活性的甲状腺激素处于缺乏状态。
2.血清T4值 低于正常、树脂T3摄取比值(RT3U)明显减低等这些异常结果常在临床症状出现以前即可获得。
3.血常规检查 甲减病人常有贫血(30%～40%)。由于红细胞生成率下降，故多为正细胞性贫血;也有因维生素B12或叶酸缺乏而出现巨幼红细胞性贫血;如出现小细胞性贫血则多为同时存在缺铁所致。白细胞及血小板计数基本正常，但偶有因血小板功能异常而易发生出血。
4.其他生化检查 常发现血脂及肌酐、磷酸激酶浓度升高。肝功能检查可有轻度可逆性异常。