Badania zawarte w rozszerzonym pakiecie tarczycowym umożliwiają wykrycie chorób tarczycy, ocenę ich charakteru (nadczynność, niedoczynność) oraz przyczyn (zaburzenia pierwotne i wtórne, podłoże autoimmunologiczne). Pomiar TSH pozwala najszybciej wykryć zaburzenia tarczycy, nawet w momencie, kiedy poziomy hormonów tarczycy - FT3 i FT4 pozostają w normie. Stąd też badanie to często jest pierwszym i jedynym laboratoryjnym testem w diagnostyce chorób tarczycy. Ocena poziomów hormonów tarczycy przydatna być jednak może przy podejrzeniu innych niż pierwotne przyczyn chorób tarczycy (np. drugorzędowa niedoczynność/nadczynność tarczycy) oraz u pacjentów leczonych z powodu chorób tarczycy. Autoimmunologiczne podłoże chorób tarczycy wykazać można oceniając miano przeciwciał: anty-TPO, anty-TG i TRAb. Anty-TPO w znacznie podwyższonym mianie (500-kilka tysięcy) charakterystyczne jest dla zapalenia tarczycy w chorobie Hashimoto, choć występować też może w chorobie Gravesa-Basedowa. Niższe miana anty-TPO mogą wskazywać na inne choroby tarczycy, ale obserwowane są też u zdrowych ludzi. Ocena przeciwciał przeciw receptorowi TSH (TRAb) jest najbardziej przydatna w różnicowaniu choroby Gravesa-Basedowa od choroby Hashimoto w stadium nadczynności i od poporodowego zapalenia tarczycy. Miano przeciwciał przeciw tyreoglobulinie (anty-TG) może być podwyższone w różnych chorobach tarczycy, głównie wynikających z niedoboru jodu i zapaleń tego narządu. Interpretacji wyników badań z rozszerzonego pakiety tarczycowego dokonywać powinien lekarz, z uwzględnieniem klinicznego stanu pacjenta i wyników badań obrazowych.