لا يكفي إجراء اختبار وحيد لتقييم الوظيفة الدرقية في جميع الحالات ويجب دوماً تفسير النتائج المخبرية في سياق الموجودات السريرية ، أما وفي حالات المرضى الذين لديهم عقد درقية وسواء درقي سريري فيمكن الاكتفاء بإجراء اختبار وحيد وهو TSH
معايرة TSH المصل
تبلغ القيمة الطبيعية له في المصل 5-0.5 ميكرو وحدة دولية/ مل . وتعكس مستوياته في المصل قدرة النخامة الأمامية على استشعار مستويات T₄ الحر ويلاحظ علاقة عكسية بين مستويات T₄ الحر في الدوران ولوغاريتم تركيز TSH ولذلك فإن مجرد حدوث تبدل طفيف في مستوى T₄ الحر سيؤدي إلى انزياح كبير في مستوى TSH وفي الآونة الأخيرة باتت معايرة TSH فائقة الحساسية من أكثر الاختبارات حساسية ونوعية في تشخيص حالات الاضطرابات الوظيفية للغدة الدرقية وأتاحت إعاضة الهرمون الدرقي وإعطاء المعالجة المثبطة بالشكل الأمثل العودة لحالة السواء الدرقى لدى المرضى .
معايرة T₄ الكلي ومعايرة T₃ الكلي
تبلغ القيم الطبيعية لمستويات T₄ الإجمالي بين 150-55 نانومول / ل وبالنسبة المستويات T₃ الإجمالي بين 3.5-1.5 نانومول / ل وتقاس بالمعايرة المناعية الشعاعية وترتفع مستويات T₄ الكلي في حالات فرط نشاط الدرق وعند المرضى الذين لديهم ارتفاع الثايروغلوبولين بشكل ثانوي للحمل ، أو الذين يستخدمون الاستروجينات أو البروجسترونات أو في الأمراض الولادية وتنخفض مستوياته الإجمالية في قصور الدرق ولدى المرضى الذين لديهم نقص في مستويات الثايروغلوبولين بسبب استخدام الستيروئيدات وفي الآفات المضيعة للبروتين كالنفروز وقد تكون الوظيفة الدرقية في حالة سواء لدى هؤلاء المرضى إذا كانت مستويات T₄ الحر في المصل طبيعية. وتعتبر معايرة T₃ الإجمالي مهمة عند المرضى بفرط نشاط سريري مع مستويات طبيعية من T₄ و أولئك الذين يمكن أن يعانوا من انسمام درقي ناجم عن T₃ وممكن أن تزداد عادة مستويات T₃ الإجمالية في بداية القصور الدرقي.
معايرة T₄  الحر ومعايرة T₃ الحر
تبلغ القيمة الطبيعية المستويات T₄ الحر 28-12 بيكومول / ل ولاتعاير بشكل روتيني في أمراض الدرق ويقتصر استخدامه على حالات فرط النشاط الباكر حيث تكون مستوياته الإجمالية طبيعية كما تزداد مستوياته عند المرضى الذين لديهم مقاومة ل T₄ في الأعضاء النهائية ولكن تبقى قيم TSH لديهم ضمن الحدود الطبيعية .
تفيد معايرة T₃ الحر الذي تبلغ قيمه الطبيعية بين 9-3 بيكومول / ل في تأكيد فرط النشاط الباكر حيث ترتفع مستويات الجزء الحر من الهرمونات الدرقية قبل أن ترتفع المستويات الإجمالية .
معايرة TRH الهرمون المحرر للحاثة الدرقية
استخدم سابقاً لتقييم الوظيفة الإفرازية عند المرضى بفرط نشاط درقي طفيف ، لكنه استبدل حالياً بمعايرة TSH فائق الحساسية في أغلب الحالات.
معايرة الأضداد الدرقية
تشمل الأضداد الدرقية كلاً من مضادات الثايروغلوبولين ومضادات الأجسام الدقيقة أو مضادات الببيروكسيداز الدرقي والغلوبولين المناعي المحرض للدرق .
ليس لهذه الأضداد علاقة بالوظيفة الدرقية ، لكنها تشير إلى وجود مشكلة مناعية في الدرق كما يحدث عادة في أنواع التهاب الدرق المناعي الذاتي حيث لوحظ ارتفاع قيم هذه الأضداد في حوالي 80% من حالات التهاب الدرق من نمط هاشيموتو ، ولكن يجب الانتباه بأنها قد ترتفع في حالات أخرى مثل داء غريفز ، و السلعة عديدة العقد ، وأحياناً في أورام الغدة الدرقية .
 معايرة الثايروغلوبولين
في الحالة الطبيعية لا يتحرر الثايروغلوبولين في الدوران العام بكميات كبيرة ولكنه يرتفع إلى مستويات كبيرة في الحالات التي تؤدي إلى تخرب في الغدة الدرقية كما هو الحال في التهابات الدرق أو حالات فرط الفعالية مثل داء غريفز والسلعة متعددة العقد .
أكثر ما يستخدم هذا الإجراء في مراقبة المرضى الذين لديهم سرطان درقي جيد التمايز لتحري النكس الورمي بعد الاستئصال الجراحي التام للغدة الدرقية أو تخريب النسيج الدرقي باليود المشع