甲状腺有强大的摄碘能力，血液每流经甲状腺一次，其中约25％的碘被摄取。甲状腺也是人体内含碘最丰富的组织，含碘量占全身总碘量的80％，碘浓度比血液中高25倍。
甲状腺细胞是人体内能吸收碘的唯一细胞，这些细胞结合碘和酪氨酸生成甲状腺激素：四碘甲状腺原氨酸(简称T4)和三碘甲状腺原氨酸(简称T3)。T3和T4释放入血转输全身控制代谢。正常甲状腺生产约80％的T4和20％的T3，但T3的功效是T4的3-4倍。
甲状腺受垂体腺的控制。垂体腺是一个仅花生米大小的小腺体，位于脑基底部。若血液中T3和T4水平降得太低，垂体腺将生产甲状腺刺激激素(TSH)，刺激甲状腺生成更多的激素。在TSH的影响下，甲状腺大量生产和分泌T3和T4以升高它们血液中的水平。垂体腺对此很敏感，随后即减少TSH的生产。垂体腺本身又由另一个腺体(下丘脑)调节。下丘脑产生TSH释放激素(TRH)，通知垂体腺(释放TSH)刺激甲状腺(生产和分泌甲状腺激素)。我们可以把甲状腺比作火炉，垂体腺比作温度调节器，而甲状腺激素则为热量。房间温度变冷时(血液中甲状腺激素水平下降)，温度调节器开始工作(TSH升高)，火炉即产生更多的热量(甲状腺激素)。房间温度恢复正常，温度调节器即停止工作。下丘脑可比作控制温度调节器的人，垂体腺从他那儿得知甲状腺应处于什么水平。
