Các hormon tuyến giáp hoạt động trên hầu hết các tế bào trong cơ thể. Chúng có tác dụng giúp tăng tỷ lệ trao đổi chất cơ bản, ảnh hưởng đến sinh tổng hợp protein, giúp điều hòa sự tăng trưởng và làm dài xương (tác dụng hợp lực với hormone tăng trưởng) và sự phát triển của hệ thần kinh, và tăng độ nhạy cảm của cơ thể với catecholamine (chẳng hạn như adrenaline). Các hormon tuyến giáp là rất cần thiết cho sự phát triển và biệt hóa thích hợp của tất cả các tế bào trong cơ thể con người. Các hormone này cũng giúp điều hòa sự chuyển hóa protein, chất béo và carbohydrate, và ảnh hưởng đến cách các tế bào của con người sử dụng các hợp chất năng lượng. Chúng cũng giúp kích thích quá trình chuyển hóa vitamin. Nhiều kích thích sinh lý và bệnh lý ảnh hưởng đến việc tổng hợp hormone tuyến giáp.

Hormone tuyến giáp dẫn đến sự sinh nhiệt ở người. Tuy nhiên, chức năng thyronamine qua một số cơ chế không rõ có thể ức chế hoạt động thần kinh; điều này đóng một vai trò quan trọng trong chu kỳ ngủ đông của động vật có vú và việc thay lông của chim. Một tác dụng của việc áp dụng thyronamine là làm giảm nhiệt độ cơ thể nghiêm trọng.