在用免疫荧光染色法检查时，抗甲状腺微粒体抗体(ATM)可引起甲状腺细胞质和细胞表面的顶端(apicalportion)着染荧光。这种自身抗体是Belyavin等1959年用蔗糖密度梯度差速离心法自甲状腺组织提取抗原，与桥本甲状腺炎患者血清反应时发现的。

ATM的靶抗原是甲状腺过氧化物酶(thyroidperoxidase，TPO)它是一种膜结合性的血红素蛋白(hemoprotein)，位于甲状腺细胞表面(顶部)、胞吐和内吞小泡(exo/endocytoticvesicles)，主要功能是催化甲状腺球蛋白的碘化作用(iodination)及其与酪氨酸偶联产生T3、T4。TPO的分子量为105kD，由933个氨基酸组成，其中842个在细胞外，29个跨膜，62个在细胞内。TPO的cDNA与髓过氧化物酶(myeloperxidase)的有42%的同源性，这可能是某些自身免疫性甲状腺疾病患者产生抗嗜中性粒细胞胞质抗体的原因。ATM的IgG亚类分布与ATG的类似。ATM可结合补体，可抑制TPO活性，体外试验已证实对甲状腺细胞有细胞毒性。