Визначення тиреоглобуліну ґрунтується на використанні «сендвіч»-варіанта твердофазного імуноферментного аналізу. На внутрішній поверхні лунок планшета іммобілізовані мишачі моноклональні антитіла проти тиреоглобуліну людини.

В лунках планшета, при додаванні досліджуваного зразка, відбувається зв’язування ТГ, який міститься в досліджуваному зразку, з антитілами на твердій фазі. Комплекс, що утворився, виявляють за допомогою кон’югату мишачих моноклональних антитіл проти ТГ людини з пероксидазою хріну. У результаті утворюється зв’язаний із твердою фазою «сендвіч», що містить пероксидазу.

Під час інкубації з розчином субстрату тетраметилбензидину (ТМБ) рідина в лунках забарвлюється. Інтенсивність забарвлення прямо пропорційна концентрації тиреоглобуліну в досліджуваному зразку. Концентрацію тиреоглобуліну в досліджуваних зразках визначають за калібрувальним графіком залежності оптичної густини від вмісту тиреоглобуліну в калібрувальних пробах.