廣義的甲狀腺激素包括甲狀腺素(T4)、三碘甲腺原氨酸(T3)、反三碘甲腺原氨酸(rT3)、二碘甲腺原氨酸(T2)和一碘甲腺原氨酸(T1)；狹義的甲狀腺激素僅指T2和T3。T4和T3都能發(fā)揮生理作用，rT3的作用是很弱的。

甲狀腺激素作用于全身多系統(tǒng)、多器官，除了紅細(xì)胞、腦、睪丸和淋巴系統(tǒng)外，全身所有組織的細(xì)胞都含有甲狀腺激素受體。它提高機(jī)體的代謝率，增加氧耗量，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，促使神經(jīng)系統(tǒng)的分化和成熟。

甲狀腺激素的生理作用包括：

(1)產(chǎn)熱和耗氧

甲狀腺激素加速機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的氧化速率，增加機(jī)體的氧耗量，并產(chǎn)生大量的熱，大量的熱通過(guò)皮膚散發(fā)及出汗從體內(nèi)帶走，增加機(jī)體的基礎(chǔ)代謝率。

(2)對(duì)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝的影響

甲狀腺激素加速腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，生理劑量的甲狀腺激素促使肝臟和肌肉攝取葡萄糖并合成糖原，同時(shí)也促使組織對(duì)葡萄糖的利用；超生理劑量的甲狀腺激素促使肝臟和肌肉的糖原分解、消耗糖原作用大于促使糖原合成。生理劑量的甲狀腺激素既促使體內(nèi)膽固醇的合成，又促使膽固醇的分解，甲亢時(shí)大量甲狀腺激素促使膽固醇分解的作用大于促合成作用，使血膽固醇降低；甲狀腺功能減退癥（簡(jiǎn)稱甲減）時(shí)低水平的甲狀腺激素促使膽固醇合成作用大于促分解作用，使血膽固醇水平上升。生理劑量的甲狀腺激素既促使蛋白質(zhì)的合成，又促使蛋白質(zhì)的分解，在甲狀腺激素過(guò)多的時(shí)，對(duì)蛋白質(zhì)的促分解作用大于促合成作用，機(jī)體表現(xiàn)為負(fù)氮平衡。

（3）對(duì)生長(zhǎng)和發(fā)育作用

甲狀腺激素促使機(jī)體的生長(zhǎng)，組織形態(tài)分化。甲狀腺激素對(duì)機(jī)體生長(zhǎng)起到允許作用，甲狀腺激素和生長(zhǎng)激素協(xié)同，才能對(duì)骨骼發(fā)育發(fā)揮作用，臨床上即使生長(zhǎng)激素分泌正常，當(dāng)甲狀腺激素缺乏時(shí)，兒童生長(zhǎng)發(fā)育受到影響，骨骺愈合減慢，骨年齡落后實(shí)際年齡。甲狀腺激素對(duì)牙齒的作用與對(duì)骨骼的作用相似，甲狀腺激素缺乏時(shí)，患兒表現(xiàn)出牙晚、牙齒不整齊、齲齒多、換牙晚等表現(xiàn)。臨床上當(dāng)家長(zhǎng)不能對(duì)患兒甲減發(fā)生的時(shí)期提供病史時(shí)，醫(yī)生可以從病人的骨年齡來(lái)粗略估計(jì)其甲減發(fā)生時(shí)的可能年齡。

(4)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響

甲狀腺激素對(duì)大腦皮層的成熟，尤其對(duì)胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、分化和功能完善有著十分重要的作用，在胎兒和新生兒期發(fā)生甲狀腺激素不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致智力低下、耳聾和呆小癥，成人甲狀腺激素缺乏會(huì)導(dǎo)致記憶減退、反應(yīng)遲鈍。甲狀腺激素過(guò)多會(huì)造成交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮性增加、心慌、易激動(dòng)、焦慮等。

(5)對(duì)水、鹽代謝的影響

甲狀腺激素缺乏會(huì)導(dǎo)致血管通透性增加，組織間隙的鈉潴留，血容量減少和抗利尿激素不恰當(dāng)分泌綜合征，引起體內(nèi)水鈉潴留、低鈉血癥、水腫和體重增加。

(6)對(duì)心血管系統(tǒng)的影響

甲狀腺激素增加心血管腎上腺素能受體的數(shù)目和興奮性，增加對(duì)兒茶酚胺的敏感性。甲狀腺激素過(guò)多時(shí)，引起心率增快、心臟收縮力增強(qiáng)，第一心音亢進(jìn)和心輸出量增加；甲狀腺激素不足時(shí)，引起心率減慢、心臟收縮力減弱、第一心音低鈍和心輸出量減少。

(7)血液系統(tǒng)

甲狀腺激素缺乏時(shí)，骨髓組織氧化減慢，造血機(jī)能障礙；機(jī)體氧化減慢使腎臟產(chǎn)生紅細(xì)胞生成素減少；女性甲減因月經(jīng)過(guò)多和營(yíng)養(yǎng)攝人不足等因素，使病人表現(xiàn)為缺鐵性貧血。 (8)呼吸系統(tǒng)

甲狀腺激素嚴(yán)重缺乏時(shí)，呼吸功能不足，呼吸中樞對(duì)低氧和高碳酸血癥興奮性減低，發(fā)生睡眠呼吸暫停，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致呼吸停止。

(9)胃腸道

甲狀腺激素對(duì)胃腸道保持一定的動(dòng)力是必需的，甲狀腺激素過(guò)多時(shí)胃腸蠕動(dòng)加快，表現(xiàn)易饑善餓，便次增多；甲狀腺激素減少時(shí)胃腸蠕動(dòng)減慢，表現(xiàn)為納差、不思飲食，便次減少或便秘。