甲状腺的主要功能是合成贮存和分泌甲状腺激素。甲状腺激素主要包括三碘甲状腺原氨酸（T3）和四碘甲状腺原氨酸（T4）。而体内合成甲状腺激素的主要原料是碘和甲状腺球蛋白，碘主要来源于食物，甲状腺球蛋白由甲状腺腺泡上皮细胞分泌。
甲状腺激素的生物学功能十分广泛，主要作用是促进物质与能量代谢，促进生长发育。
促进代谢：甲状腺激素具有产热效应，可以提高组织的耗氧量和产热量，促进体内三大物质蛋白质、糖类、脂肪的代谢。
促进生长发育：甲状腺激素参与维持机体正常生产发育的过程，尤其是对骨和脑的发育。
对神经系统的作用：甲状腺激素不仅影响胚胎期脑的发育，对机体神经系统的活动也有重要作用，它可使交感神经系统兴奋。
对心血管的影响：甲状腺激素还可以使心率增快、心肌收缩力增强，增加心脏做功。
此外，甲状腺激素还可以影响生殖系统、对胰岛、肾上腺皮质、甲状旁腺等内分泌腺的分泌有不同程度的影响。
当甲状腺功能出现异常时，分泌甲状腺激素过多或过少，都会导致机体出现一系列症状，如甲状腺激素分泌不足，机体代谢减慢，乏力，便秘、心率变慢，智力及生长发育受限；甲状腺激素分泌过多，机体代谢增加，容易亢奋、心慌、饥饿、腹泻、体重减轻等。