Визначення тиреотропного гормону ґрунтується на використанні «сендвіч» – варіанта твердофазного імуноферментного аналізу. На внутрішній поверхні лунок планшета іммобілізовані мишачі моноклональні антитіла проти бета-ланцюга ТТГ людини. У лунках планшета, при додаванні досліджуваного зразка, відбувається зв’язування ТТГ, який міститься в досліджуваному зразку, з антитілами на твердій фазі.

Комплекс, що утворився, виявляють за допомогою кон’югату (Fab2) фрагмента мишачих моноклональних антитіл проти бета-ланцюга ТТГ 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 тиреотропного гормону в досліджуваному зразку. Концентрацію тиреотропного гормону в досліджуваних зразках визначають за калібрувальним графіком залежності оптичної густини від вмісту тиреотропного гормону в калібрувальних пробах.