TRH興奮試驗（TRHStimulationTest），合成TRH500μg靜脈推注前、后測定TSH.正常情況下，TSH水平有5~25μu/ml快速上升，峰值在30分鐘，120分鐘恢復正常。原發性甲狀腺功能減退上升過低。繼發于垂體病變的甲狀腺功能減退，缺乏或損害TSH對TRH的反應。TRH貯備缺乏，而有正常垂體貯備的下丘腦病病人，通常對TRH 有正常TSH釋放，雖然釋放延遲和延長，導致釋放時間改變。甲狀腺功能亢進病人，即使注射TRH，TSH釋放仍然被抑制，因為增高FT4 和FT3 產生促甲狀腺細胞抑制效應。然而，用最新TSH試驗診斷甲狀腺功能罕見需TRH試驗，因為基礎TSH與TSH對TRH反應成正比。