甲状腺素全部由甲状腺产生，但血清中99.96%的甲状腺素以蛋白结合的形式存在，其中80%到90%与甲状腺结合球蛋白结合，所以结合甲状腺素会受甲状腺球蛋白的量和蛋白与激素结合力的变化影响。游离的甲状腺素是不与甲状腺球蛋白结合的甲状腺素，它是实现甲状腺激素生物效应的主要部分，尽管量比较少，仅占总甲状腺数的0.025%，但是它与甲状腺激素的生物效应密切相关，所以是诊断临床甲亢甲减的主要指标。当游离的甲状腺素低的时候，要警惕甲减的可能，建议再查促甲状腺激素，如果促甲状腺激素是升高的，游离甲状腺素降低，可以诊断为甲减，如果促甲状腺激素低，游离的甲状腺素也低，可能是诊断为中枢性甲减。