Štitnjača luči dva hormona: trijodtironin (T3) i tiroksin (T4). Građeni su od kemijskog elementa joda (I). Važni su za uravnoteženu funkciju cijelog organizma – dišni i krvožilni sustav, mozak, zatim djeluju na kretanje, spavanje i probavu, te rad ostalih žlijezda (npr. spolnih žlijezda). Oba hormona sudjeluju u održavanju bazalnog (osnovnog) metabolizma stanica, a njihov manjak može usporiti metabolizam do 40%, a njihov višak može ubrzati metabolizam čak 60-100%. Ove promjene u metabolizmu često su vidljive u promjeni tjelesne težine. Kod usporenog metabolizma osoba dobiva, a kod ubrzanog metabolizma osoba gubi na tjelesnoj težini.

Ova dva hormona se razlikuju u koncentraciji i načinu djelovanja. U krvotoku, oko 90% hormona štitnjače čini tiroksin (T4). Prema gruboj procjeni, trijodtironin (T3) djeluje četiri puta jače, ali u kraćem razdoblju, ako ga usporedimo s tiroksinom (T4). Ako zamislimo da u jednom trenutku štitnjača posve prestane s radom, poluraspad (vrijeme potrebno da se raspadne polovina jezgri neke tvari) hormona T3 bi se dogodio u periodu od dva i pol dana, a poluraspad hormona T4 bi se dogodio u periodu od šest i pol dana.

Trijoditironin (T3) – Samo manji dio T3 proizvodi se izravno u štitnjači, dok otprilike 80% nastaje pretvorbom iz hormona T4. Referentne vrijednosti ovog hormona kreću se između 1,3 i 3,1. Kako se ova pretvorba događa u jetri, snižene vrijednosti T3 ne upućuju nužno na probleme štitnjače, već je moguće da je riječ o nekoj promjeni funkcije jetre. Povišene vrijednosti T3 mogu ukazivati na poremećaje rada štitnjače, no važno je uzeti u obzir i vrijednosti hormona T4 i TSH.

T3 utječe na gotovo sve fizičke procese u tijelu, uključujući rast, metabolizam, tjelesnu temperaturu i otkucaje srca.

Tiroksin (T4) – Hormon kojeg u potpunosti otpušta štitnjača. Njegovo otpuštanje se događa po potrebi, pod utjecajem hormona TSH. Referentne vrijednosti T4 kreću se između 66 i 181. I snižene i povišene vrijednosti T4 mogu ukazivati na probleme rada štitnjače, ali mogu biti i posljedica brojnih drugih zdravstvenih stanja.

T4 je ključan za funkcioniranje veze hipotalamus-hipofiza-štitnjača. Također, ima ulogu u regulaciji metabolizma, otkucaja srca, brzine disanja, rada simpatikusa (i brojih vitalnih funkcija), menstrualnog ciklusa kod žena, ali i brojnih drugih procesa u tijelu.

Tiroid stimulirajući hormon (TSH) – Hormon kojeg otpušta hipofiza, najvažnija endokrina žlijezda u mozgu. Između ostalog, hipofiza lučenjem TSH regulira i stimulira izlučivanje hormona štitnjače. Udio hormona TSH u organizmu ukazuje na višak ili manjak hormona T3 ili T4. Više razine TSH mogu upućivati na hipotireozu, a niže na hipertireozu. Američki liječnici su uočili kako mnogi pacijenti osjećaju teškoće već kod vrijednosti TSH iznad 3, te je u SAD raspon referentnih vrijednosti između 0,3 i 3.0. Ipak, raspon TSH između 1 i 2 smatra se najpogodnijim.

Slikovito, ako zamislite prometno križanje, onda je hipofiza ta koja stoji poput policajca na sredini i regulira promet hormona štitnjače, ali i ostalih hormona proizvedenih u drugim dijelovima endokrinog (hormonalnog) sustava u tijelu. Štitna žlijezda prima informacije o radu hipofize i koncentraciji TSH, kako bi znala koliko svojih hormona treba osloboditi u krv, s ciljem održavanja ravnoteže organizma.

Regulacija je zapravo jednostavna. Ako hipofiza registrira manju količinu T3 i T4 hormona u krvi, ona će proizvesti i izlučiti u krvotok više TSH, koji će pojačano stimulirati štitnjaču na lučenje T3 i T4 hormona. Obrnuto, kod registrirane veće količine T3 i T4 hormona, hipofiza će proizvesti i izlučiti manje TSH. Zaključimo, viši TSH znači da postoji manjak T3 i T4 u krvi, niži TSH obično znači da postoji višak T3 i T4 u krvi.