Au moindre soupçon, même lorsque les signes cliniques sont évocateurs, le dosage plasmatique de la TSH est l'examen de référence en première intention (les valeurs de référence admises sont de 0,4 à 4 mUI/L) Si la valeur est basse on effectue le dosage de la T4 libre (forme active non liée aux protéines plasmatiques) et éventuellement la T3 libre. L'échographie cervicale (examen par ultrasons) est réalisée pour explorer la thyroïde et connaître la structure homogène ou non du tissu thyroïdien.