甲状腺激素通过调节细胞代谢率直接影响新陈代谢，主要作用于基础代谢率、蛋白质合成、脂肪分解及碳水化合物代谢等生理过程。
甲状腺激素中的三碘甲状腺原氨酸和甲状腺素是调控新陈代谢的核心物质。它们与细胞核内受体结合后激活线粒体功能，加速三磷酸腺苷生成，促使基础代谢率提升。在蛋白质代谢中，生理剂量激素促进合成代谢，超生理剂量则导致分解代谢增强。脂肪代谢方面，激素通过激活脂肪酶加速甘油三酯分解，同时增加低密度脂蛋白受体表达促进胆固醇降解。对于碳水化合物，激素可增强肠道葡萄糖吸收、加速糖原分解并提高胰岛素敏感性。激素还通过增加β肾上腺素受体数量，放大儿茶酚胺对代谢的刺激作用。
维持甲状腺激素平衡对代谢健康至关重要，建议定期监测甲状腺功能指标，出现怕热多汗、心慌手抖等代谢亢进症状或畏寒乏力、体重增加等代谢减低表现时及时就医。日常饮食可适量增加海带、紫菜等富碘食物，避免过量摄入十字花科蔬菜。保持规律作息和适度运动有助于维持正常代谢水平，甲状腺功能异常患者应遵医嘱调整药物剂量并定期复查。