Tiroid bezinde bulunan tiroid peroksidaz adlı enzimi vücudun yabancı tanıyarak ona karşı oluşturduğu antikorlara Anti tiroid peroksidaz (anti-TPO) ve tiroid hücresinden salınan tiroglobulin maddesini yabancı tanıması sonucu oluşturduğu antikora ise anti tiroglobulin (anti-Tg) adı verilir. Anti-TPO otoimmün tiroiditlerde (Hashimoto hastalığı, Graves Hastalığı), doğum sonrası tiroiditlerde tanıyı desteklemek için bakılır. Otoimmün tiroiditlerde anti-Tg de yükselir ama daha az vakada pozitiftir. Anti-Tg ölçümü en çok papiller ve folliküler tiroid kanseri olan hastaların takibinde (nüks veya yayılım varlığını araştırmak için) tiroglobulin (Tg) düzeyleri ile birlikte kullanılır. Ayrıca kadınlarda yüksek tiroid otoantikor düzeyi varlığında kısırlık ve tekrarlayan düşükler olabileceğine dair yayınlar olduğu için geçmişinde bu tür sorunları olan kadınlarda da tiroid otoantikorları bakılmaktadır. Tüp bebek başarısını düşürdüğüne dair raporlar da vardır.
TSH reseptör antikoru (TRAb) ise yapı olarak otoantikorlardan farklıdır ve genellikle Graves hastalığının tanı ve takibinde kullanılır.