甲状腺球蛋白升高一般提示机体产生自身免疫性疾病，机体把甲状腺当做抗原产生自身抗体，包括甲状腺球蛋白抗体、微粒体抗体，这种情况最常见，是机体发生自身免疫性疾病，比如桥本甲状腺炎。慢性淋巴细胞性甲状腺炎和弥漫性甲状腺肿伴甲状腺功能亢进症以及类风湿关节炎、皮肌炎、Still病、系统性红斑狼疮都可能出现甲状腺球蛋白抗体的升高。如果发生桥本甲状腺炎，除甲状腺球蛋白抗体、微粒体抗体升高，随着疾病的进展，淋巴细胞逐渐代替甲状腺组织，使得甲状腺激素合成、分泌的场所减少，最终导致甲状腺功能减退症，这时应该给予左甲状腺素替代治疗。桥本甲状腺炎患者从抗体升高到发生甲状腺功能减退症的时间因人而异、长短不一，有些患者3-5年出现甲状腺功能减退症，有些患者8-10年都没发生甲状腺功能减退症。在没有发生甲状腺功能减退症时，一般不需要治疗；发生甲状腺功能减退症以后，给予左甲状腺激素替代治疗。有时在弥漫性甲状腺肿伴甲状腺功能亢进症时，抗体也可能升高，但是升高的程度没有桥本甲状腺炎明显。