1.良性疾病
甲狀腺疾病（如甲狀腺功能亢進癥、毒性結節性甲狀腺腫、亞急性甲狀腺炎和慢性淋巴細胞性甲狀腺炎）可出現甲狀腺球蛋白升高。
2.分化型甲狀腺癌（DTC）
（1）Tg對DTC預后判斷和監測治療效果有重要意義。臨床對DTC患者的隨訪發現，測定Tg含量診斷DTC復發或轉移的靈敏度為88%～97%，特異性為100%。甲狀腺癌術前Tg水平高提示腫瘤能產生Tg，術后Tg可作為靈敏的隨訪腫瘤標志物。
（2）血清Tg測定（RIA法）也是評價I療效的客觀指標。
（3）在治療過程中，不同病理類型的分化型甲狀腺癌Tg水平也有明顯差異。濾泡狀癌的Tg水平遠遠高于乳頭狀癌，這與兩種細胞類型分泌Tg的能力不同有關，這決定了其在治療后Tg下降的程度。