Pomiar testosteronu całkowitego (TT) w krwi obwodowej jest istotny dla oceny bieżącej, przebiegu przyszłego rozwoju (androgenizacji) i starzenia się ustroju. Skutki niedoborów testosteronu mogą być różne w zależności od etapu rozwoju osobniczego, w którym nastąpiło upośledzenie  podaży hormonu. Przykładem są konsekwencje uszkodzenia jąder powodującego hipogonadyzm pierwotny, zależne od tego, czy  uszkodzenie miało miejsce w okresie płodowym, przedpokwitaniowym czy  popokwitaniowym. U mężczyzn androgenizacja (całość zmian i stanów zależnych od testosteronu) obejmuje: różnicowanie organów płciowych w życiu płodowym, rozwój drugorzędowych cech płciowych i rozpoczęcie produkcji plemników w okresie pokwitania, osiągnięcie prawidłowej masy mięśniowej i kostnej oraz rozmieszczenie tkanki tłuszczowej w okresie męskim. Testosteron wpływa na popęd płciowy mężczyzn, zachowania i czynności seksualne (erekcja i płodność), a także rozwój funkcji poznawczych i samopoczucie.  Wskazaniem do pomiaru testosteronu całkowitego  jest:  nieprawidłowa androgenizacja mężczyzn i kobiet (hiperandrogenizacja prowadząca do defeminizacji i maskulinizacji), hipogonadyzm pierwotny (gonadalny – nieprawidłowa lub niewystarczająca czynność jąder)  i wtórny,   podwzgórzowo – przysadkowy (hipergonadotropowy), zaburzenia płodności mężczyzn i kobiet (zespół jajników policystycznych),  objawy wirylizacji i hirsutyzmu u kobiet, nowotwory jąder, nowotwory jajników i nadnerczy oraz  przerost nadnerczy u kobiet, zaburzenia osi podwzgórze-przysadka-gonady. Stężenie testosteronu wykazuje wahania dobowe (z maksimum pomiędzy 4.00 a 8.00 rano), istotnie zmienia się z wiekiem oraz jest zależne od m.in. masy ciała i rodzaju wysiłku (krótkotrwały-długotrwały). U kobiet zależy również od cyklu miesięcznego. Obniżony poziom testosteronu u mężczyzn jest czynnikiem ryzyka cukrzycy typu 2, chorób układu krążenia, zespołu metabolicznego i osteoporozy.  Testosteron jest głównym hormonem androgennym produkowanym u mężczyzn  z cholesterolu przez komórki Leydiga w jądrach (w 95%) lub przez konwersję androgenów nadnerczowych w obwodzie (5%).U kobiet w 50 – 60 % pochodzi z obwodowego metabolizmu androstendionu, a w małych ilościach wydzielany jest przez jajniki i nadnercza. U kobiet wzrost poziomu testosteronu spowodowany jest nowotworami jajników i nadnerczy oraz przerostem nadnerczy.  We krwi testosteron transportowany jest przez białko SHBG (silne wiązanie)  i albuminę. Tylko ok. 2-3% testosteronu i DHT (dihydrotestosteronu) występuje w postaci wolnej (u mężczyzn sportowców do 4%). Za biodostępny  (BAT), uważa się testosteron wolny oraz związany z albuminami.
Metabolity testosteronu są wydalane w moczu jako 17-ketosteroidy.