甲状腺激素的生理作用十分广泛，影响机体的生长发育、组织分化、物质代谢，并涉及到神经系统、心脏等多种器官、系统的功能。甲状腺分泌的激素。主要有甲状腺素，又称四碘甲腺原氨酸(T4)和三碘甲甲状腺结节腺原氨酸(T3)，两者都是低分子的含碘氨基酸。
甲状腺合成甲状腺素的主要原料是碘和酷氨酸。机体能自行合成酷氨酸，但碘则需从食物中摄物，因此甲状腺与碘代谢的关系极为密切。
一般来说，甲状腺激素分泌过多的很大原因是人体吸收了过量的碘元素。现在我们生活上面食用的盐都是加碘盐。加碘盐的产生是为了帮助一些患有甲状腺肿大的病人，患有甲状腺肿大的原因就是缺少碘，现在国家推出了加碘盐，对于一些沿海地方的人们来说，有时身体吸收的碘是过量的。
甲亢时甲状腺激素分泌过多，促进脂肪、蛋白质等营养物质代谢，加速氧化。机体产热与散热明显增多，基础代谢率异常增高，所以每天必须增加能量，才能纠正体内的能量消耗。基于以上原因，甲亢病人的饮食必须注意高热量、高蛋白、高维生素及补充钙、磷、钾、锌、镁等，以纠正因代谢亢进而引起的消耗，改善全身状况。
导致甲状腺激素分泌不足,由于机体内甲状腺激素相对不足，致使垂体TSH分泌增多，在这种增多的TSH长时期的刺激下，甲状腺反复增生.碘缺乏病 碘缺乏病(简称IDD)是由于人类生存的自然环境中缺少碘导致人体甲状腺激素不足而引起的一组地方病。它不仅包括地方性甲状腺肿大(简称地甲病)和地方性克汀病(简称地早病)，而且包括碘缺乏地区出现的孕妇流产、早产、死产、先天畸形、新生儿死亡率增高;更严重的是碘影响胚胎、婴幼儿、儿童的脑发育，造成不同程度的智力损害。碘缺乏对成人也有不良影响，造成智能、体能低下，在碘缺乏病人中，地甲病和地克病症状最明显，最早被人发现，其病人数分别占碘缺乏病人的20%和1～10%，而轻度脑损伤高达5～30%，甲状腺功能低下者高达30%。总之，碘缺乏在人类发育的不同阶段均会对人体造成损害，使患者表现出纷繁不一的种种疾病形式，特别严重的是智力损害，有些损害甚至无法弥补，但这些疾病通过纠正碘缺乏可以预防。
1、促进生长发育
甲状腺激素促进生长发育作用最明显是在婴儿时期，在出生后头四个月内影响最大。它主要促进骨骼、脑和生殖器官的生长发育。若没有甲状腺激素，垂体的GH也不能发挥作用。而且，甲状腺激素缺乏时，垂体生成和分泌GH也减少。所以先天性或幼年时缺乏甲状腺激素，引起呆小病。呆小病患者的骨生长停滞而身材矮小，上、下半身的长度比例失常，上半身所占比例超过正常人。又因神经细胞树突、轴突、髓鞘以及胶质细胞生长障碍，脑发育不全而智力低下。他们性器官也不能发育成熟。患者必须在出生后三个月左右即补充甲状腺激素，迟于此时期，则治疗往往无效。
2、对代谢的影响
产热效应甲状腺激素可提高大多数组织的耗氧率，增加产热效应。这种产热效应可能由于甲状腺激素能增加细胞膜上Na+－K+泵的合成，并能增加其活力，后者是一个耗能过程。甲状腺素使基础代谢率增高，1mg的甲状腺素可增加产热4000KJ。甲状腺功能亢进患者的基础代谢率可增高35％左右；而功能低下患者的基础代谢率可降低15％左右。
对三大营养物质代谢的作用它对三大营养物质代谢的影响十分复杂。总的来说，在正常情况下甲状腺激素主要是促进蛋白质合成，特别是使骨、骨骼肌、肝等蛋白质合成明显增加，这对幼年时的生长、发育具有重要意义。然而甲状腺激素分泌过多，反而使蛋白质，特别是骨骼肌的蛋白质大量分解，因而消瘦无力。在糖代谢方面，甲状腺激素有促进糖的吸收，肝糖原分解的作用。同时它还能促进外周组织对糖的利用。总之，它加速了糖和脂肪代谢，特别是促进许多组织的糖、脂肪及蛋白质的分解氧化过程，从而增加机体的耗氧量和产热量。
3、其它方面
此外，甲状腺激素对于一些器官的活动也有重要的作用。它对维持神经系统的兴奋性有重要的意义。甲状腺激素可直接作用于心肌，促进肌质网释放Ca2+，使心肌收缩力增强，心率加快。
