甲状腺是通过合成和分泌甲状腺激素实现自己的功能的。甲状腺合成的激素有两种，一种叫四碘甲腺原氨酸，又称甲状腺素，英文缩写T ₄。另一种叫三碘甲腺原氨酸，英文缩写T ₃。甲状腺分泌和储存的激素绝大部分是T ₄，很小一部分是T ₃。血中的T ₃，80%是由血中的T ₄转化而成的。血中的T ₄和T ₃进一步转化为游离T ₄（FT ₄）和游离T ₃（FT ₃）。只有FT ₄和FT ₃才在身体组织和细胞内发挥生物学作用。

T ₄和T ₃在血液中的含量很少，少到只能用微克（外文缩写µg，1µg等于百万分之一克）表示，而FT ₄和FT ₃更少到只能用它们的千分之一，即纳克（外文缩写ng，等于十亿分之一克）表示。虽然它们的含量极少，但它们和身体各个脏器细胞里都有的甲状腺激素受体结合后能够发挥巨大的作用，对身体的生长发育和智力形成更是发挥着不可替代的作用。

合成甲状腺激素要有2个必不可少的条件参加：①微量元素碘：没有足够数量的碘就不可能维持正常的甲状腺功能，甲状腺每天大约需要60～75微克碘才能保证合成甲状腺激素的需要。一般成人每天需摄入约150微克碘，儿童每天约需90～120微克碘，妊娠期和哺乳期每天需要约200微克碘。每天摄入的碘量不足或过多，都会引起甲状腺病。②甲状腺过氧化物酶（TPO）：甲状腺合成甲状腺激素需要经过碘氧化有机化步骤，这个步骤需要TPO催化完成。人体自身可以产生一种影响TPO的抗体，叫抗甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb），这种抗体可以抑制TPO的活性和破坏甲状腺细胞，使得甲状腺激素的合成减少。如果甲状腺激素合成少了，就会引起甲状腺功能减退。