游离甲状腺素是甲状腺功能体外试验的敏感指标，即使在生理及病理情况下引起血浆甲状腺结合蛋白结合力和浓度改变时，也能够准确地反映甲状腺功能。游离甲状腺素是诊断甲状腺功能减退症的敏感指标，在甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退的诊断、评估病情严重程度、疗效监测等方面具有重要意义。游离甲状腺素低，多见于甲状腺功能减退，粘液性水肿，晚期的桥本甲状腺炎等，在服用抗甲状腺药物、苯妥因钠、糖皮质激素以及肾病综合症的患者，也可以出现游离甲状腺素偏低。