甲状腺激素的主要作用是促进物质与能量代谢、促进生长发育、影响器官系统功能。具体如下：
1.促进物质与能量代谢：
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。
对蛋白质、糖和脂肪代谢的影响：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；甲状腺激素促进糖的吸收，加速糖的氧化利用和肝糖原、肌糖原的分解，同时又抑制外周组织对糖的利用，可使血糖升高；甲状腺激素促进脂肪的合成与分解，分解大于合成。
2.促进生长发育：
促进脑与骨骼的发育：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。
3.影响器官系统功能：
对心血管系统的影响：甲状腺激素能使心率增快，心缩力增强，心输出量增加，外周血管扩张，血压升高。