Tiroglobulina este o glicoproteină sintetizată în cantităţi mari de către tirocite şi eliberată în lumenul foliculilor tiroidieni. Producţia de tiroglobulină este stimulată de TSH, deficienţa de iod şi prezenţa imunoglobulinelor stimulatoare ale tiroidei. În timpul sintezei tiroglobulinei de către tirocite şi a transportului acesteia către foliculi, cantităţi mici de proteină pot trece în sângele circulant. Prin urmare, concentraţii scăzute de tiroglobulina pot fi găsite şi în sângele persoanelor care nu suferă de afecţiuni tiroidiene. Astfel nivele scăzute de tiroglobulina indică prezenţa ţesutului tiroidian. Tiroglobulina joacă un rol decisiv în sinteza hormonilor tiroidieni T3 şi T4.