游离甲状腺素偏低可能由多种原因引起。比如，甲状腺本身的疾病，像桥本甲状腺炎，这是一种自身免疫性疾病，会攻击甲状腺组织，影响甲状腺素的合成和分泌，从而导致游离甲状腺素偏低。另外，垂体病变也可能引发这种情况，垂体分泌的促甲状腺激素减少，就会影响甲状腺的功能，使得游离甲状腺素分泌不足。还有，服用某些药物也可能导致游离甲状腺素偏低，例如胺碘酮等药物，可能会干扰甲状腺素的代谢过程。
甲状腺自身疾病因素
自身免疫性甲状腺炎： 像慢性淋巴细胞性甲状腺炎（桥本甲状腺炎）较为常见，它是机体免疫系统错误地攻击甲状腺，使得甲状腺滤泡细胞受损，影响甲状腺激素的合成与释放，进而出现游离甲状腺素偏低的情况。这种疾病多见于30 - 50岁的女性。甲状腺手术或放射性碘治疗后： 如果因为甲状腺结节等疾病做了甲状腺部分或全部切除术，或者接受了放射性碘治疗来治疗甲亢，都会破坏甲状腺组织，影响甲状腺素的产生，导致游离甲状腺素水平降低。
垂体病变因素
垂体肿瘤： 垂体生长肿瘤可能会影响促甲状腺激素（TSH）的分泌，TSH能促进甲状腺合成和分泌甲状腺素，TSH分泌减少就会使游离甲状腺素偏低。垂体肿瘤有不同的类型，其中泌乳素瘤较为常见，但不管哪种垂体肿瘤影响了TSH分泌，都可能引发游离甲状腺素偏低。垂体功能减退： 多种原因导致垂体功能减退，比如产后大出血引起的席汉综合征，会使得垂体分泌的促甲状腺激素等激素减少，从而影响甲状腺功能，造成游离甲状腺素偏低。
药物影响因素
胺碘酮： 胺碘酮是一种抗心律失常药物，它含有碘元素，长期服用可能会干扰甲状腺的激素代谢。研究发现，约15% - 20%服用胺碘酮的患者会出现甲状腺功能异常，其中就包括游离甲状腺素偏低的情况，一般在用药几个月后可能会逐渐显现。锂剂： 锂剂常用于治疗 bipolar disorder（双相情感障碍），它可能会抑制甲状腺激素的释放，导致游离甲状腺素水平降低。长期服用锂剂的患者需要定期监测甲状腺功能。