甲状腺激素可以广泛作用于人体的各个脏器，产生代谢效应和生长发育效应。代谢效应主要是增加人的新陈代谢、产热，以保持和维持正常体温，另外代谢效应就是促进三大营养物质的代谢，主要是指对糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢，以及水电解质代谢平衡的维持。
对生长发育的效应，主要是对生长发育期人的大脑有发育上的影响，使脑发育的细胞正常分裂，也就是在快速的生长发育期形成足够数量的脑细胞。在骨骼发育上，可以刺激儿童的长骨生长，维持合理的生长高度。另外，在心血管方面甲状腺激素也可以明显的增加心肌收缩力，可以保证心脏的输血量增加，维持血管的收缩、舒张，维持正常的血压和脉压差。