甲状腺激素的生物学作用，也就是生理作用十分广泛，最主要的作用是促进物质代谢和能量代谢，参与人体正常的生长和发育的过程。进一步来说首先就是对代谢的影响，常见影响如下：
1、产热效应：比如甲亢的患者产热会增加；
2、对物质代谢的影响：尤其是对三大营养物质，糖、脂肪、蛋白质代谢都有影响；
3、对生长发育的影响：甲状腺激素是维持机体正常生长发育，不可缺少的一种必要的激素，特别是对骨骼和神经系统的发育尤为重要；
4、其他影响：对于神经系统有影响，主要就是使交感神经兴奋，另外对儿茶酚胺有允许作用，对心血管活动也有影响。