壹、促進新陳代謝
甲狀腺激素能明顯促進能量代謝，使機體耗氧量和產熱量增加，基礎代謝率增高。甲狀腺功能亢進（簡稱甲亢）時，患者因產熱量增高而喜涼怕熱、多汗、基礎代謝率顯著增高；甲狀腺功能減退（簡稱甲低）時，產熱量減少，患者喜熱畏寒，基礎代謝率低於正常。
甲狀腺激素能促進糖的吸收和肝糖原的分解，使血糖升高；也可加速外周組織對糖的利用，使血糖降低。甲亢患者可因吃糖稍多而使血糖升高，甚至出現糖尿。
甲狀腺激素能加速膽固醇的合成，但更明顯的作用是增強膽固醇的分解。故甲亢患者血膽固醇低於正常，甲低者高於正常。
生理劑量的甲狀腺激素能促進蛋白質的合成，大劑量則促進蛋白質分解。因此甲亢時出考試，大收集整理現消瘦乏力；甲低時細胞間粘蛋白增多，患者出現粘液性水腫。
二、維持機體正常生長發育
甲狀腺激素是維持機體正常生長發育必不可少的激素，特別是骨骼和腦的生長發育。尤其是出生後頭4個月內最為重要。嬰幼兒出現甲低時，表現為生長發育遲緩，身材矮小、智力低下，稱為呆小癥或克汀病。
三、其他作用
甲狀腺激素能提高神經系統的興奮性。成年人患甲亢時常有失眠多夢、煩躁不安、手指震顫等癥狀。甲低時則有感覺遲鈍、記憶衰退、行動遲緩、困倦嗜睡等表現。甲狀腺激素還可使心跳加強加快、心輸出量增多、脈壓增大，還可增強食欲，促進腸蠕動。