O controle exercido pela hipófise sobre a glândula tireoide. A hipófise produz um hormônio trófico, a tireotrofina, que estimula a tireoide a liberar os hormônios tiroxina e triiodotironina. Quando esses hormônios atingem determinada concentração no sangue, passam a inibir a produção de tireotrofina pela hipófise.
Quando a taxa de tireotrofina no sangue diminui, diminuem também as taxas de tiroxina e triiodotironina no sangue. Desfaz-se, assim, o efeito inibitório sobre a hipófise, que aumenta a produção de tireotrofina, reiniciando o ciclo regulatório.