甲状腺功能减退症主要通过查看甲状腺功能指标的化验单来诊断。甲状腺功能涵盖总T3、总T4、游离T3、游离T4以及促甲状腺激素（TSH）等，其中促甲状腺激素通常是最先且最敏感的指标。
一、当促甲状腺激素水平显著升高，同时总T3、总T4、游离T3、游离T4水平降低时，提示患者存在甲状腺功能减退症。但有些患者早期仅为亚临床甲状腺功能减退症，此时促甲状腺激素水平升高，而总T3、总T4以及游离T3、游离T4可能都处于正常范围。
二、虽然促甲状腺激素是甲状腺功能减退症最敏感指标，但也要结合甲状腺激素共同判断。因为甲状腺功能减退症有原发性和继发性之分，若不综合考虑甲状腺激素和促甲状腺激素，可能会导致诊断失误。
三、无论何种原因引起的甲状腺功能减退症，一般都应使用左甲状腺素钠进行替代治疗。原发性甲状腺功能减退最常见的病因是桥本甲状腺炎，所以针对病因检查，通常可检测甲状腺过氧化物酶抗体以及甲状腺球蛋白抗体，若这两者明显升高，通常提示患者可能存在桥本甲状腺炎。
总之，诊断甲状腺功能减退症要综合考虑各项甲状腺功能指标，治疗上多用左甲状腺素钠，而明确病因时可检测相关抗体。