Gli ormoni tiroidei sono composti iodati derivanti dalla tirosina, come la tetraiodotironina o T4 e la triiodotironina o T3, che agiscono sul metabolismo cellulare, su processi di accrescimento e sviluppo.
Gli ormoni tiroidei hanno un effetto generalmente eccitatorio sul metabolismo basale: aumentano il consumo di ossigeno da parte dei tessuti, stimolando la produzione endogena di calore; stimolano la sintesi proteica, la gluconeogenesi, la glicogenolisi e il catabolismo dei lipidi; hanno un effetto inotropo e cronotropo positivo sul miocardio, migliorandone la sensibilità alle catecolamine. Nell'età fetale e nella prima infanzia, hanno un importantissimo ruolo nel differenziamento e nella crescita del sistema nervoso, e un loro deficit dovuto ad una condizione di ipotiroidismo produce un incompleto sviluppo del SNC e da ritardo mentale.T4 e T3 regolano l’attività del sistema adrenergico agendo sulla responsività dei tessuti periferici alle catecolamine. Un loro eccesso, come negli ipertiroidismi, causa un aumento della frequenza cardiaca e della contrattilità miocardica; un aumento della gittata cardiaca; la diminuzione delle resistenze periferiche causata dalla vasodilatazione; un aumento del flusso sanguigno locale nella cute (con conseguente sudorazione e aumento della temperatura), nei muscoli, nel cuore e nell’encefalo. Questi cambiamenti sono il risultato di vari fattori: azione inotropa (aumento della forza di contrazione cardiaca) e cronotropa (aumento della frequenza cardiaca) positiva degli ormoni tiroidei e aumentata responsività all'azione delle catecolamine con aumentata richiesta periferica di ossigeno.