Под действием тиреоидных гормонов увеличивается потребление кислорода практически во всех тканях организма, повышается основной обмен и усиливается теплопродукция. Тиреоидные гормоны оказывают положительное инотропное и хронотропное действие на миокард, повышают экспрессию рецепторов к катехоламинам и увеличивают потребность миокарда в кислороде. Под влиянием тиреоидных гормонов активируются процессы глюконеогенеза и гликогенолиза, стимулируется эритропоэз, ускоряется метаболизм кортизола, активизируется деятельность дыхательного центра.
Гормоны щитовидной железы имеют исключительно особое значение для закладки и формирования ЦНС как в период внутриутробного развития, так и в постнатальный период.