甲状腺主要分泌两种甲状腺激素，分别是三碘甲状腺原氨酸和甲状腺素，两者对维持人体代谢平衡具有重要作用。
三碘甲状腺原氨酸简称T3，由甲状腺滤泡细胞合成并释放，其生物活性较强，可直接作用于靶器官调节能量代谢。甲状腺素简称T4，在血液中含量更高，需在外周组织中转化为T3发挥作用。这两种激素的合成需要碘元素参与，通过下丘脑-垂体-甲状腺轴进行精密调控。当甲状腺功能异常时，可能出现T3、T4水平升高或降低，引发甲状腺功能亢进或减退等疾病。
部分特殊情况下，甲状腺还可能分泌少量逆T3等激素衍生物，这类物质通常活性较低，在病理状态下可能异常升高。某些甲状腺肿瘤患者会出现甲状腺球蛋白等非激素类物质分泌异常，但这不属于正常生理功能范畴。
保持甲状腺健康需注意均衡摄入含碘食物如海带、紫菜，避免过量摄入致甲状腺肿物质如卷心菜、木薯，定期体检监测甲状腺功能指标，出现怕热多汗或畏寒乏力等异常症状时应及时就医检查。妊娠期女性及青少年等特殊人群更需关注甲状腺激素水平变化，必要时在医生指导下进行干预。