تیروگلوبولین در درجه اول یک تومور مارکر- نشانگر سرطان- به شمار می آید که برای تشخیص و مانیتور کردن درمان سرطان تیروئید به کار می رود؛ اما همه ی سرطان های تیروئید TG نمی سازند. اندازه گیری مکرر TG در ارزیابی میزان اثر بخشی درمان کمک کننده است. معمولا همراه با آزمایش TG، آزمایش آنتی تیروگلوبولین (TG-antibody) نیز درخواست می شود. این تیروگلوبولین (TG-ab) پروتئینی است که توسط سیستم ایمنی علیه TG تولید می شود. TG-ab در هر زمانی ممکن است تولید شود و تا زمانی که وجود داشته باشد به تمام مولکول های TG موجود در جریان خون متصل شده و در تفسیر نتایج آزمایش TG تداخل می کند. چنانچه TG-ab تولید شود، برای همیشه در خون باقی مانده و از آن پس از کاربرد آزمایش TG را محدود خواهد کرد. سطح TG پس از برداشتن غده تیروئید با عمل جراحی یا تخریب بافت تیروئید پس از مصرف ید رادیواکتیو بسیار کاهش می یابد و ممکن است قابل سنجش نباشد. اگر پس از عمل جراحی یا مصرف ید رادیواکتیو، TG هنوز هم در جریان خون وجود داشته باشد نشان دهنده این است که بافت تیروئید (بافت طبیعی یا سرطانی) هنوز در بدن باقی مانده و بررسی بیش تری جهت ارزیابی نیاز به ادامه ی درمان لازم خواهد بود. باتوجه به نتیجه تست TG، اسکن تیروئید انجام می گیرد تا «بقایای بافت تیروئید» شناسایی شود، یا باتجویز ید رادیواکتیو بقایای بافت تیروئید و بافت سرطانی از بین برده می شود. پس از چند هفته، TG مجددا اندازه گیری می شود تا اثر بخشی درمان بررسی شود. اگر سطح TG پس از گرفتن درمان کاهش یافته و پس از مدتی مجددا افزایش یابد، نشان دهنده عود_برگشت_ بیماری می باشد. کاهش TG در پی درمان بیماری گریوز (Grave's) نشانه ی پاسخ به درمان است. TG ممکن است در بیماران مبتلا به گواتر، تیروئیدیت و پرکاری تیروئید افزایش یابد. افزایش TG به معنی سرطان تیروئید نیست. برای تشخیص سرطان، نمونه برداری از تیروئید و مطالعه ی بافت شناسی لازم است. میزان افزایش TG با پیش آگهی بیماری ارتباط مستقیم ندارد. در پیگیری بیماران در حال درمان، انجام مکرر آزمایش توصیه می شود، زیرا «تغییر» در مقدار TG اهمیت دارد. لازم است آزمایش های دوره ای در یک آزمایشگاه واحد انجام شود؛ زیرا تغییرات ناشی از اختلاف روش ها، تفسیر نتایج و مقایسه آن ها را با یکدیگر مشکل می سازد. فقط 20-15 درصد از مبتلایان به سرطان تیروئید، آنتی بادی علیه TG(TG-ab) می سازند. تولید آنتی تیروگلوبولین قابل پیشگیری نیست. پس از انجام جراحی و برداشتن غده تیروئید، بیمار باید برای بقیه عمر با جایگزین هورمون تیروئید تحت درمان باشد. برای بررسی احتمال برگشت بیماری می توان شرایطی ایجاد کرد که بقایای بافت تیروئید، اعم از بافت طبیعی یا بافت سرطانی شناسایی شود. با قطع درمان و کاهش سطح هورمون های تیروئید، تولید TSH افزایش می یابد و در نتیجه بقایای بافت تیروئید اعم از بافت طبیعی یا سرطانی، شروع به تولید TG می کند، اما به دلیل این که قطع درمان، شرایط نامطلوبی برای بیمار ایجاد می کند، انجام این کار توصیه نمی شود. به جای آن می توان به منظور تحریک تولید تیروگلوبولین، فرم خاصی از TSH ترکیبی (سنتتیک) را به بیمار تجویز کرد.