甲状腺激素的合成和释放受下丘脑一垂体系统和甲状腺自身的调节。下丘脑释放促甲状腺激素释放激素（TRH），作用于垂体，促进合成和分泌促甲状腺激素（TSH），TSH作用于甲状腺，促进甲状腺激素合成和释放。若血液中游离T3、T4浓度增高，能反馈性抑制垂体TSH合成和分泌，即可维持甲状腺激素分泌的动态平衡。

甲状腺激素作用广泛，主要包括调节多种物质代谢以及促进生长发育两方面。

调节多种物质代谢

主要包括能够提高细胞内的氧化速度，促进产热；促进糖原的合成加速糖的利用，促进胰岛素下降；促进脂肪的代谢，降低血脂浓度等。

促进生长发育

甲状腺激素可以促进生长激素的分泌，并增强激素对组织的效应，同时还可促进骨骼及神经系统的发育。