Adenomul hipofizar, producător de TTH, este un diagnostic rar. Cantităţile excesive ale TTH stimulează glanda tiroidă. Ca rezultat, în sânge creşte nivelul T4 liber, nivelul T4 total, nivelul T3 şi se dezvoltă manifestările hipertireozei. Manifestarea patognomonică a tumorii hipofizare, secretante a TTH, este o creştere bruscă a nivelului TTH în sânge (de 50-100 ori şi mai mult), precum şi lipsa reacţiei TTH la TRH.