1.激素水平、功能试验及抗体检测
（1）血清TSH：血清TSH是最有用的检测指标，对甲减诊断有极重要意义。原发性甲减，TSH升高是最敏感和最早期的诊断指标；垂体性或下丘脑性甲减，根据下丘脑-垂体病情轻重，TSH可正常、偏低或明显降低；周围性甲减，TSH增高或减低。
（2）血清甲状腺激素（T3、T4）：不管何种类型甲减，血清TT4和FT4减低是临床甲减诊断必备的条件。血清TT3、FT3在轻症患者可在正常范围，在严重患者降低。T4降低而T3正常可视为早期甲减的表现。但是，部分患者血清T3正常而T4降低，也可能是甲状腺在TSH刺激下或碘不足情况下合成生物活性较强的T3相对增多，或周围组织中的T4较多地转化为T3的缘故。此外，在患严重疾患且甲状腺功能正常的患者及老年正常人中，血清T3可降低，故T4浓度在诊断上比T3浓度更为重要。由于总T3，T4受TBG的影响，故测定FT3、FT4比TT3、TT4更敏感、准确。亚临床型甲减患者仅有血清TSH升高，TT4或FT4正常。
（3）反T3（rT3）：在甲状腺性及中枢性甲减中降低，在周围性甲减中可能增高。
（4）甲状腺摄碘率实验（RAIU）：在甲减的评估中常不需要。使用放射性碘来评估甲状腺功能的实验易变，主要取决于甲状腺本身功能减退程度。如果饮食中碘的摄入量相对较高，就减少了放射碘的摄取剂量，并且同一个体每天的碘摄入量也是变化的，低RAIU就会使得这项实验的诊断价值降低。当甲减主要是由于甲状腺激素的合成障碍，而不是由甲状腺细胞的破坏所导致的甲状腺代偿性增大造成时，RAIU很可能是正常，甚至是升高的。
（5）促甲状腺激素释放激素兴奋试验（TRH兴奋试验）：原发性甲减：基础TSH升高，TRH刺激后TSH升高更明显；垂体性（继发性）甲减：基础TSH正常、偏低或偏高，TRH刺激后血中TSH不升高或呈低（弱）反应，表明垂体TSH贮备功能降低；下丘脑性（三发性）甲减：基础TSH正常或偏低，在TRH刺激后TSH升高，并呈延迟反应。
（6）抗体测定：血清抗甲状腺球蛋白抗体（TgAb），抗甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）阳性，提示甲减是由于自身免疫性甲状腺炎所致。
2.生化检查和其他检查
（1）生化检查：血清胆固醇明显升高，甘油三酯增高，LDL-C增高，HDL-C降低，同型半胱氨酸增高，血清SGOT、磷酸肌酸激酶（CPK）、乳酸脱氢酶（LDH）增高。
（2）X线检查：骨龄的检查有助于呆小病的早期诊断。X线片上骨骼的特征有：成骨中心出现和成长迟缓（骨龄延迟），成骨中心骨化不均匀，呈斑点状（多发性骨化灶）。骨骺与骨干的愈合延迟。胸部X线可见心脏向两侧增大，可伴心包积液和胸腔积液。
（3）脑电图检查：某些呆小病者脑电图有弥漫性异常，频率偏低，节律不齐，有阵发性双侧Q波，无α波，表现脑中枢功能障碍。