通常情况下，血清甲状腺素是由甲状腺滤泡上皮细胞合成以及分泌的一种激素，血清甲状腺素由碘和酪氨酸所合成，如果分泌过多会导致甲状腺功能亢进症，甲状腺功能亢进症指甲状腺腺体本身产生甲状腺激素过多而引起的甲状腺毒症，患者可能会出现紧张失眠、焦虑烦躁、易激动等症状，如果合成减少会出现甲状腺功能减退，甲状腺功能亢进症是指甲状腺腺体本身产生甲状腺激素过多而引起的甲状腺毒症，患者可能会出现紧张失眠、焦虑烦躁、易心悸、乏力等症状。
通常情况下，血清甲状腺素偏低患有甲状腺功能亢进症、甲状腺功能减退、甲状腺炎等疾病。具体情况分析如下：
促甲状腺激素有调节甲状腺细胞的增殖、甲状腺血液供应以及甲状腺激素的合成和分泌等作用，在维持正常甲状腺功能中起最重要的调节作用，因此促甲状腺激素异常可能是患者患有甲状腺疾病，甲状腺疾病属于一种临床常见的内分泌系统疾病，常见的疾病有甲状腺功能亢进症、甲状腺功能减退、甲状腺炎等，而血清甲状腺素值升高，一般说明患者可能患有甲状腺功能减退症、单纯性甲状腺肿、甲状腺激素抵抗综合征等疾病，因此血清甲状腺素偏低患有甲状腺功能亢进症、甲状腺功能减退、甲状腺炎等疾病。
血清甲状腺素是血液里面的一种激素，它是由甲状腺产生的，俗称叫T4，也就是化验单上看到的T4。甲状腺素如果增多，就叫做甲亢，如果甲状腺素减少，就叫甲状腺功能减退。一般来讲甲状腺素增多会导致人有一些症状，也就是甲亢的症状，比如消瘦、怕热、出汗多、心慌，甲状腺素分泌的多少受下丘脑的调节，通过下丘脑维持机体甲状腺素分泌的相对恒定。
血清三碘甲硫氨酸表示甲状腺激素的含义。
甲状腺激素中含有总T3，即三碘甲硫氨酸。总T4、甲状腺激素、游离T3、游离三碘甲状腺原氨酸、游离T4。甲状腺激素是维持人体代谢的兴奋性激素，甲状腺激素的合成是碘在甲状腺上皮细胞内，经碘化酪氨酸合成单碘酪氨酸、二碘酪氨酸、三碘酪氨酸和甲状腺激素。在体内真正发挥甲状腺激素作用的是游离甲状腺激素，包括游离T3、游离T4。当这两种激素枯竭时，蛋白质结合的血清三碘甲腺激素和甲状腺激素开始向游离状态变化起作用。甲状腺肌钙蛋白酸过高或过低均为病理状态。
血清促甲状腺激素，即TSH是垂体分泌的肽类激素，TSH的作用是促进甲状腺分泌甲状腺激素，血清TSH测定的意义如下：
1、判断垂体功能，若有垂体瘤、垂体增生或产后大出血等垂体疾病，可影响垂体功能，导致TSH改变。
2、判断甲状腺功能、甲状腺自身病变，引起甲状腺激素分泌异常，也可引起TSH升高或降低。甲状腺功能的判断需联合T3、T4、TSH综合判断。
甲状腺激素高度多属于甲状腺功能亢进症，但需同时观察血清，促进甲状腺激素水平变化。
甲状腺激素水平明显低于正常，但甲状腺激素高时甲状腺功能亢进明显。需要根据患者检测指标，应用抗甲状腺药物治疗，每月复查甲状腺功能5项，明确疗效，调整药物治疗剂量。药物治疗达到1年半至2年时，可考虑逐渐停药，继续甲状腺功能监测。例如，甲状腺功能再次出现异常，应考虑给予放射性碘131治疗或手术切除部分甲状腺治疗。