甲狀腺最獨特的功能就是能自血液中捕取碘，製造甲狀腺激素執行生理功能。血液中的碘化物大都來自食物，其中 1/3 被甲狀腺捕取，另外 2/3 則被腎臟排出體外。
甲狀腺的主要功能如下：
刺激組織的蛋白質合成。
增加組織氧氣消耗率，使基礎代謝率增加。
增加熱量產生，過量時會引起出汗、潮紅、血管擴張、皮膚溫熱。
促進生長發育。
促進糖質分解及脂肪酸的移運。
甲狀腺機能亢進 (Hyperthyroidism)
甲狀腺機能亢進一般好發於女性，由於新陳代謝率過高，常有疲倦、體重流失、怕熱、易流汗、心跳加快、心悸等現象，女性月經量減少，並且個性急燥，有時還有突眼、眼框擴大等現象。臨床檢驗時，三碘甲狀腺素 (T3) 、四碘甲狀腺素 (T4) 上升，甲狀腺刺激素 (TSH) 下降，三酸甘油脂 (TG) 及膽固醇 (Cholesterol) 也會被消耗而降低。引發甲狀腺機能亢進的原因大致有下列四種：
1. 毒性結節性甲狀腺腫（又稱 Plummer disease）
甲腺細胞會繼續進行自主性增生，製造出過量的甲狀腺素，演變成甲狀腺機能亢進。毒性結節性甲狀腺腫的特徵為頸部有瘤狀硬塊腫大，但無突眼現象。
2. Graves病 (Grave's disease)
屬於一種自體免疫的甲狀腺疾病，體內產生一種自體抗體稱之為「甲狀腺刺激免疫球蛋白」，會直接刺激甲狀腺表面，令細胞間質酵素活化，而分泌過量的甲狀腺素，且此種自體抗體的產生不受大腦抑制，導致亢進狀態日趨嚴重。
Graves病的特徵是會產生「突眼誘發因子」，導致眼球突出。但通常頸部不會有瘤狀的硬塊腫大，而是屬於瀰漫性腫大。
在臨床檢驗上，Graves病除了四碘甲狀腺素 (T4)、三碘甲狀腺素 (T3)會上升，且甲狀腺刺激素 (TSH) 會下降到接近零外，另外二種自體免疫抗體的檢查也會出現陽性反應，其一為「抗微粒抗體」(Anti-microsomal antibody)，簡稱 AMIA 或 AMA；另一個為「抗甲狀腺球蛋白抗體」(Anti-thyroglobulin antibody)，簡稱 ATA。這二種抗體在 Grave's 氏症時常出現高效價的陽性，此現象也意味者甲狀腺炎的合併發生。此種患者經常在治療後演變成甲狀腺機能低下。
3. 腦部腫瘤或腦下腺分泌過量的甲狀腺刺激素 (TSH)
有些腫瘤細胞會分泌結構類似甲狀腺刺激素的物質，同樣能活化甲狀腺細胞分泌過量的甲狀腺素。此症發生時，臨床檢驗常出現 T3、T4、TSH 三者同時升高。
4. 地區性流行性甲狀腺腫
此種甲狀腺疾病，通常和某區域的碘攝取量有關，包括食物及飲水。
甲狀腺機能低下 (Hypothyroidism)
甲狀腺機能低下的患者會出現嗜睡、便秘、皮膚頭髮乾燥、體重增加、女性月經量增大等症狀，檢驗甘油三脂 (TG) 和膽固醇 (Cholesterol) 常有升高情形。有些人也會出現肌腱反射遲緩、皮膚粗糙、臉部浮腫、怕冷、流汗量降低、記憶力衰退、說話及行動緩慢等。
甲狀腺機能低下通常有下列幾種情形：
1. 原發性甲狀腺功能不足：
甲狀腺本身發生病變，T3、T4 釋放不足。
2. 繼發性甲狀腺功能不足：
藥物引起、甲狀腺摘除、腺體萎縮等。
3. 腦下垂體功能衰竭：
出現明顯的甲狀腺機能低下，三酸甘油脂 (TG) 和膽固醇 (Cholesterol) 保持正常，而 T3、T4、TSH 三者可能同時偏低。
4. 甲狀腺炎引起的低下
甲狀腺極少遭細菌攻擊而發炎，常是自體免疫抗體介入所引起，此症會合併甲狀腺腺體擴大，稱之為橋本氏症 (Hashimoto's disease) 或淋巴性甲狀腺炎 (Lymphocytic thyroditis)。罹患此症初期甲狀腺素分泌還可維持正常，但經由數年的持續破壞，最後發生甲狀腺功能低下。患者之 T3、T4 降低，TSH 升得很高，且自體抗體檢查 ATA 及AMIA 也會呈現高效價陽性反應。
因此 ，懷疑甲狀腺機能異常時 , 應做下列項目檢查 :
三碘甲狀腺素 (T3)
四碘甲狀腺素 (T4)
甲狀腺刺激素 (TSH)
游離四碘甲狀腺素 (Free T4)
若已確定為甲狀腺功能異常時 , 除上述四項外 , 應追加下列檢查 :
「抗微粒抗體」(Anti-microsomal antibody)，簡稱 AMiA 或 AMA。
「抗甲狀腺球蛋白抗體」(Anti-thyroglobulin antibody)，簡稱 ATA。
若懷疑甲狀腺癌 , 應加做下列項目 :
甲狀腺球蛋白 ( Thyroglobulin )
抑鈣素 ( Calcitonin )