甲状腺激素的主要作用包括产热作用、促进蛋白质合成、促进生长发育以及对心血管系统和胆固醇合成的影响。
甲状腺功能的主要作用包括以下几个方面：
一、产热作用
甲状腺激素能使绝大多数组织的耗氧量增加，产热增多。
1.1.这种产热效应可能由于甲状腺激素能增加细胞膜上Na+K+泵的合成，并能增加其活力，后者是一个耗能过程。
2.2.甲状腺激素使绝大多数组织的耗氧量增加，产热增多的另一种可能机制是甲状腺激素能促进脂肪酸氧化，产生更多的能量。
3.3.甲状腺激素的产热作用是通过中枢神经系统实现的。切除下丘脑或垂体后，甲状腺激素的产热作用明显减弱。给予TSH或T3后，此作用可恢复。
二、促进蛋白质合成
甲状腺激素能促进蛋白质的合成，但甲状腺激素分泌过多时，蛋白质分解加速，排泄增加，呈负氮平衡；反之，甲状腺激素分泌不足时，蛋白质合成减少，且排出的氮量减少，呈正氮平衡。
三、促进生长发育
甲状腺激素是维持正常生长和发育不可缺少的激素，特别是影响脑和骨骼的发育。在胎儿和新生儿期缺乏甲状腺激素，会导致大脑发育障碍，骨骼的发育和成熟延迟，出现身材矮小、智力低下的呆小症。
四、其他作用
1.甲状腺激素对心血管系统的活动有显著的影响，能使心率增快，心缩力增强，心输出量增加，外周血管扩张，血压升高。
2.甲状腺激素能促进胆固醇的合成，但又可通过肝组织加速胆固醇的降解，所以，甲状腺功能亢进时，血胆固醇含量一般低于正常；而甲状腺功能减退时，血胆固醇含量可升高。