下丘脑可分泌促甲状腺激素释放激素（thyroid stimulating hormone，TRH）通过垂体门脉系统随血流进入腺体，促进腺垂体分泌促甲状腺激素（TSH）。TSH能促进甲状腺细胞生长、增生以及促进甲状腺激素的合成与释放。同时，血液中游离的T3、T4浓度的******将与腺垂体的特异受体结合，使TSH的合成与释放减少，并使腺垂体对TRH的反应性降低。

　　由于甲状腺激素生成过程中需要碘离子，所以碘离子的摄取数量不足时，甲状腺激素的分泌量减少，当血浆甲状腺激素的数量减少时，对腺垂体的抑制作用减弱，导致TSH分泌神经元对TRH敏感性升高，造成血浆TSH浓度增加，TSH可引起甲状腺肿大，以促使更多的甲状腺激素分泌。由于有些地区缺碘，饮食中碘含量少，导致血浆中甲状腺激素的数量减少，而使TSH分泌增多，可以造成甲状腺肿大，即地方性甲状腺肿，俗称大脖子病（见图）。

　　（二）甲状腺的自身调节

　　甲状腺的自身调节是指甲状腺在TSH浓度不变或完全缺乏的情况下对碘供应变化的一种调节。 当食物中碘的供应过多时，碘的运转机制发生抑制，同时还能抑制T3、T4的释放。当碘量不足时，将出现碘运转机制加强，T3、T4合成与释放增加。

　　（三）自主神经对甲状腺活动的影响

　　交感神经可增加甲状腺激素的合成，而胆碱能纤维则抑制其分泌。