Thyreoglobulin (TG) ist ein dimeres, schilddrüsenspezifisches Glykoprotein, das zur Familie der Typ-B-Carboxylesterasen/Lipasen gehört. Thyreoglobulin ist eine Vorstufe der Schilddrüsenhormone T4 und T3 und ist in den Follikelzellen der Schilddrüse vorhanden. TG-Variationen werden mit einer Anfälligkeit für die Autoimmunerkrankung der Schilddrüse Typ 3 in Verbindung gebracht. Eine mangelhafte oder gestörte TG-Synthese führt in der Regel zu einer angeborenen goitären Hypothyreose, zum weitgehenden Fehlen von TG im Schilddrüsengewebe und zum Vorhandensein einer erhöhten Konzentration von Jodalbumin. Das Endergebnis dieser Anomalien ist eine verringerte T3- und T4-Syntheserate.

Fast alle follikulären Schilddrüsenkarzinome färben auf Thyreoglobulin an und zeigen manchmal ein fokales Färbemuster. Umgekehrt färben schlecht differenzierte Karzinome und nicht-thyreoidale Adenokarzinome nicht auf Thyreoglobulin an. Daher ist der Thyreoglobulin-Antikörper ein nützliches diagnostisches Hilfsmittel zur Erkennung papillärer und follikulärer Schilddrüsenkarzinome. Ein Panel aus Anti-Thyreoglobulin und Anti-Calcitonin ist nützlich für die Identifizierung medullärer Schilddrüsenkarzinome, während ein Panel aus Anti-Thyreoglobulin und Anti-TTF1 für die Unterscheidung zwischen primären Schilddrüsen- und Lungenneoplasmen nützlich ist.