Thyreoglobulin ist die Depotform der Schilddrüsenhormone T3 und T4. Thyreoglobulin wird in den Schilddrüsenfollikeln gespeichert und bei Bedarf in die Schilddrüsenzellen endozytiert und wo durch lysosomale Enzyme das Trägermolekül abgespalten wird und somit freies T3 und T4 entstehen.

Thyreoglobulin dient als Tumormarker zur Verlaufskontrolle von Schilddrüsenmalignomen.