甲状腺素促进体内物质和能量代谢，主要是促进体内的能源物质即糖类、蛋白质和脂肪的氧化分解，使耗氧量增加，能量同时释放出来。甲状腺素还可使胆固醇加速转变为胆酸，胆酸盐具有帮助脂肪消化的作用，可使血清胆固醇含量降低。适量甲状腺素有利于骨骼中有机物质的合成，促进钙质在骨骼的有机质上沉积，因而有利于骨骼发育，但过量甲状腺素则使骨骼脱钙，造成骨质疏松。提高神经系统尤其是交感神经系统的兴奋性。