对原发性甲减患者，结合TSH升高，可以发现早期甲减病人。对可疑甲减患者，若TPOA升高，有助于原发和继发甲减的鉴别。HT患者，TPOA终生存在，如临床表现典型且TPOA持续高水平，可作为诊断依据确诊。
对于甲状腺激素替代治疗的指征，包括TSH水平升高以及抗甲状腺过氧化物酶TPOA阳性病人，临床联合检测TPOA、TGA主要用于来鉴别免疫治疗的效果、查明具有家族甲状腺疾病的人的患病的可能性、预测孕妇产后甲状腺机能障碍的发生。
检测TPOA有助于解决临床诊断出现的难题，比如异常的高TSH水平同时伴随正常水平的游离T4（FT4），若TPOA升高，应考虑亚临床甲状腺功能减退和早期慢性淋巴细胞性甲状腺炎。
低水平的TPOA在无症状患者中占10%，预示易患甲状腺自身免疫性疾病；85%甲亢和甲减患者表现高水平的TPOA，因此在大多数甲状腺自身免疫性疾病的诊断中，TPOA和TGA联合检测具有更高的临床价值。
此外，产后甲状腺炎，萎缩性甲状腺、部分结节性甲状腺肿患者，TPOA可为阳性；某些自身免疫性疾病如类风湿疾病、系统性红斑狼疮可见TPOA升高。