Die Schilddrüse selbst ist in kleine Läppchen unterteilt, die viele kleine Bläschen enthalten, die Follikel. Darin werden durch die Anlagerung von Jod an Tyrosin die Schilddrüsenhormone Tyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3) (neben einigen weiteren Unterhormonen) gebildet. Zwischen den Follikeln liegen sogenannte C-Zellen, die das Hormon Calcitonin produzieren, das an der Regulation des Calcium- und Phosphathaushalts beteiligt ist. T4 und T3 werden ins Blut abgegeben und zu den Zielzellen transportiert. Ein Großteil des T4 wird erst dort in T3 umgewandelt - das ist auch das biologisch wesentlich wirksamere Hormon.

Was bewirkt das Schilddrüsenhormon in unserem Körper? Es steigert den Grundumsatz in unseren Zellen. Herzfrequenz, Blutdruck, Temperatur und Energieverbrauch werden erhöht, der Stoffwechsel angeregt (Fette werden ab-, Proteine werden aufgebaut). Darüber hinaus ist es für das körperliche Wachstum und die Gehirnreifung entscheidend. So kann es bei der Jodmangel-bedingten angeborenen Schilddrüsenunterfunktion zum sogenannten Kretinismus kommen, der sich u.a. durch Minderwuchs und geistige Entwicklungsstörung äußert. Dieser ist heute dank Jodsubstitution größenteils verschwunden. Außerdem regt das Schilddrüsenhormon die Darmmotorik und die Schweißproduktion an und steigert die Erregbarkeit der Nervenzellen. Schilddrüsenhormon ist also wesentlich für die Stoffwechselaktivität und dafür, dass jede Zelle unseres Körpers uns die Energie zur Verfügung stellt, die wir brauchen.

Wie wird das Schilddrüsenhormon reguliert, damit nicht zu viel und auch nicht zu wenig davon freigesetzt wird? Der Spiegel von T3 und T4 im Blut wird von Hypothalamus und Hypophyse im Gehirn gemessen. Bei einem zu niedrigen Spiegel wird im Hypothalamus mehr Thyreotropin freisetzendes Hormon (TRH) an die Hypophyse ausgeschüttet, die dann wiederum mehr Thyreoidea-stimulierendes Hormon (TSH) ausschüttet, das direkt auf die Schilddrüse wirkt und die Produktion von Schilddrüsenhormon in der Schilddrüse ankurbelt. Kursiert im Blut jedoch (zu) viel T3 und T4 wird das von den Rezeptoren des Hypothalamus und der Hypophyse ebenfalls wahrgenommen. In diesem Fall schütten diese dann weniger TRH bzw. TSH aus. Somit wird auch die Schilddrüse weniger zur Bildung von Schilddrüsenhormon angeregt. Das nennt man auch "negative Rückkopplung". Dies macht verständlich, was man aus dem TSH-Wert im Labor lesen kann: Ein hoher Wert zeigt an, dass die Schilddrüse zu wenig tut und angetrieben wird, mehr Hormon zu produzieren. Ein niedriger Wert zeigt an, dass die Schilddrüse womöglich überaktiv ist und vom Gehirn das Signal kommt, weniger Hormon zu produzieren.