Tiroid bezinin en önemli hormonu tiroksin olup , tirozin aminoasitinin iyotlanmış türevidir. Tiroksin hormonunun görevi hücrelerde mitokondrilerde de oksidatif enzimleri çoğaltmak suretiyle oksitlenme yolundaki metabolizma olaylarına hız vermek ve oksidatif enerji üretimini (yanmaları) hızlandırmaktadır

Vücuda tiroksin verilecek olursa ısı üretimi artar. Bazal metabolizma yükselir. Vücut sıcaklığı da artma meyli gösterebilir. Isı üretiminin mevsimlere ve ihtiyaçlara göre ayarlanarak vücut sıcaklığının sabit tutulmasında , tiroksinin ve onun salgısını düzenleyen hipotalamiko-hipofizer mekanizmanın önemli bir rolü vardır.

Tiroksin hücre içinde oksidatif enzimleri çoğaltabilmek için enzim yapıcı "protein sentezi" mekanizmasına etkili olmalıdır. Bu etkinin ayrıntıları bugün için tam olarak bilinmemektedir.Ancak bazı deneyler bu etkinin doğrudan doğruya iyot atomlarından geldiğini göstermektedir. Buna göre tiroksin molekülünün görevi , hücre içinde iyodun etkili olacağı yere onu yaklaştırmak ve orada belirli bir şekilde tutmak şeklinde tahmin edilmektedir. İyodun bu amaçla hücresel yapılar arasında belirli şekilde durumlandırılması tiroksin tarafından olduğu gibi "tri-iodo-tironin" tarafından da sağlanabilmektedir.

Tiroksin içerisinde etkin olarak iyot atomu bulunduğundan , iyot eksikliğinde tiroksin üretimi azalır , buna karşılık tirotropin fazla üretileceğinden tiroid bezi foliküllerinin genişlemesine , sayıca fazlalaşmasına neden olur. Bunun sonucu tiroid bezi aşırı büyür. Basit guatr adı verilen bu hastalık iyot verilmekle tedavi edilir. Çocukluk döneminde tiroid bezinin az çalışması Kretenizm'e (ahmaklık) neden olur. Hasta geniş dilli , şişman , bodur görünüşlü , çarpık kemikli ve buruşuk alınlıdır.Bu bireylerde zeka geriliği de görülmektedir. Karadeniz bölgesinde aşırı miktarda tüketilen kara lahana bitkisi vücutta iyot eksikliğine neden olduğundan , bu bölgede guatr hastalığına daha çok rastlanmaktadır.

Doğu Anadolu gibi dağlık bölgelerin kaynak sularındaki iyot miktarı yeterli değildir. Bu yöre insanı ayrıca deniz ürünlerinden de yeterince yararlanamaz. İyot en çok balık yağında bulunduğundan guatr hastalığına çok rastlanır.

Erginlerde tiroid bozukluğu Miksodeme hastalığının ortaya çıkmasına neden olur. Tiroksin hormonunun yetersiz oluşu ile ; metabolizma hızı yavaşlar, şişmanlık , nabız yavaşlaması , uyuşukluk , saç dökülmesi , ve üşüme meydana gelir.

Tiroid bezinin kalıtsal bazı nedenler ya da iyot fazlalığından dolayı aşırı çalışması Graves (Basedow Hastalığı) olarak bilinen Toksik guatr (zehirli guatr) ortaya çıkar. Bu hastalıkta tiroid bezi normal ya da aşırı büyümüş olabilir. Tiroksin hormonu çok fazla üretildiğinden ; metabolizma hızı artar , ısı üretimi fazlalaşır , kan basıncı yükselir , terlem , sinirlilik ve göz küresinin dışarı doğru fırlaması (Eksoftalmi) gibi belirtiler ortaya çıkar.

Tiroid bezinden salgılanan diğer bir hormon da Kalsitonin'dir. Kalsitonin ; parathormon ile beraber kalsiyum ve fosfat metabolizmasını düzenler. Kandaki kalsiyumun kemiklere geçişini sağlayarak , kandaki kalsiyum derişimini azaltır.