目前有多種甲狀腺激素制劑可用於替代治療，包括T4（左甲狀腺素）、3-碘甲腺原氨酸（甲狀腺氨酸）、兩種激素的混合物以及動物甲狀腺幹粉。合成 T4（左甲狀腺素）較好，平均維持劑量為口服 75-125 μg/d，但起始劑量必須較低，尤其是患有心臟病的老年患者和長期嚴重甲狀腺功能減退的患者（昏迷並伴有粘液性水腫的患者除外）。吸收率相當穩定，約為劑量的 70%。T3 在外周組織中產生。老年人的維持劑量可以減少，孕婦的維持劑量可以增加。同時服用會減少 T4 吸收或增加膽汁排泄的藥物時，劑量也可能需要增加。有關嬰幼兒的劑量，請參見第 269 節 "甲狀腺功能減退癥"。最合適的劑量應是能使 TSH 恢復正常的最低劑量（但此標準不適用於繼發性甲狀腺功能減退癥）。 由於 T3（碘塞拉寧）的半衰期較短，且需要每日兩次給藥，因此不應單獨用於長期替代治療。服用標準的 T3 替代劑量（25-50 μg/d）會導致血清 T3 濃度在 2-4 小時內迅速升高至 300-1000 ng/dl （4.62-15.4 nmol/L），因為吸收幾乎完全，並在 24 小時內恢復正常。因此，在估算使用這種療法的患者的 T3 水平時，醫生需要了解激素的給藥時間。此外，接受T3治療的患者壹天中至少有幾個小時處於化學性甲狀腺功能亢進狀態，因此可能面臨更大的心臟風險。 口服 T3 和 T4 的混合物也會出現類似的血清 T3 水平，但由於 T3 劑量較低，T3 的峰值水平略低。人工合成 T4 的替代療法對不同類型的血清 T3 有不同的反應。在T4劑量充足的情況下，血清T3會逐漸增加以維持正常水平。幹燥的動物甲狀腺制劑含有不同量的T3和T4，除非患者已連續數年保持良好狀態，否則不應使用。 對於伴有粘液性水腫的昏迷患者，應開始使用大劑量的T4（200-500 μg IV）或T3（40 μg/d IV）。維持劑量為 T4 50-100 μg/d IV 或 T3 10-20 μg/d IV，直到可以口服 T4。由於最初無法排除中樞性甲狀腺功能減退癥，因此還應給予皮質類固醇。患者體溫恢復正常的速度不應過快，以免危及心律紊亂。低氧血癥很常見，應在治療開始時測量血氧飽和度（PaO2）。如果肺泡通氣功能受損，應立即使用呼吸機通氣。有必要立即治療誘發疾病，並謹慎補充液體，因為甲減患者不能很好地排泄水分。最後，由於甲狀腺功能減退癥患者的新陳代謝比正常人慢，因此應謹慎服用藥物。 亞臨床甲減無癥狀或提示輕度甲減，血清FT4、FT3正常，血清促甲狀腺激素（TSH）濃度較高。 由於有了靈敏的促甲狀腺激素（S-TSH）檢測方法，亞臨床甲減在過去幾年中變得相對常見。亞臨床甲減在老年女性中尤為常見，尤其是患有橋本氏甲狀腺炎的女性，發病率為 15%。所有亞臨床甲減患者都應檢測過氧化物酶抗體。由於抗體陽性的患者患顯性甲減的風險更大，因此建議他們服用LT4。在抗體未呈陽性的情況下，LT4 治療尚存在爭議，但即使是癥狀提示甲減的患者，也建議使用 LT4 治療。至少應進行密切隨訪，以確定是否會出現更嚴重的甲減。
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