即甲状腺细胞分泌的四碘甲腺原氨酸(T4,又称甲状腺素)和三碘甲腺原氨酸(T3)。正常人每天约分泌80~100微克甲状腺激素,T4占总分泌量的90%,在外周组织中有一部分T4转化为T3,T3的活性比T4大2~5倍,作用快;T4作用时间比T3长3~4倍。甲状腺激素主要的生物学作用是促进物质与能量代谢,促进生长和发育过程。其作用广泛,机制复杂:(1)促进新陈代谢。提高绝大多数组织细胞的耗氧率,增强产热,使基础代谢率升高。甲状腺机能亢进者,基础代谢率较正常人高30~100%,反之,甲状腺机能减退者,基础代谢率较正常人低20~40%。促进蛋白质合成代谢,呈正氮平衡。促进糖的吸收、肝糖元分解及外周组织对糖的利用,血糖耐量试验可在正常范围。促进脂类的分解、氧化。(2)促进生长发育。主要促进脑、长骨和性腺的生长与发育;促进形态分化。特别在出生后头4个月,影响最大。(3)兴奋神经系统。成年人的神经系统已分化成熟,甲状腺激素主要使中枢神经系统兴奋,甲亢患者注意力不易集中、多愁善感、喜怒无常、烦燥不安、多言及易失眠等。甲状腺机能低落者,则中枢神经系统的兴奋降低。(4)作用于心肌,增强其收缩力;加强或调制其他激素的作用。