Tất cả các loài động vật có xương sống, từ loài cá nguyên thủy nhất đến con người, đều có một cặp gọi là tuyến giáp nằm ở cổ. Ở người, cả hai tuyến được nối thành một bởi một eo hẹp, chạy ngang trước khí quản, ngay dưới thanh quản. Tuyến giáp phát triển như một sự phát triển tự nhiên của phần trước của hầu họng, nhưng khi phôi người đạt chiều dài khoảng 6 mm, sự kết nối với hầu họng bị mất và tuyến trở thành một khối độc lập.
Tuyến giáp bao gồm các nhóm tế bào biểu mô hình khối tạo thành các túi hình cầu rỗng với thành dày một tế bào. Khoang của túi chứa một chất keo gọi là chất keo do các tế bào này tiết ra. Hormon do tế bào tiết ra là một loại protein gọi là thyroglobulin.
Nhóm hoạt động của nó là các axit amin thyroxine và triiodotyrosine, các phân tử chứa lần lượt 4 và 3 nguyên tử iốt. Thyroxine được tổng hợp nhân tạo vào năm 1927 và hiện tại bệnh nhân được sử dụng chủ yếu là hormone tổng hợp.
Nếu loại bỏ 2 trong số 4 nguyên tử iốt thì hoạt tính của chất này sẽ giảm đáng kể, còn nếu loại bỏ cả 4 nguyên tử iốt thì hoạt tính của chất đó sẽ bị mất hoàn toàn. Tác dụng chính của thyroxine là đẩy nhanh quá trình oxy hóa tạo ra năng lượng trong tất cả các mô của cơ thể. Khi bổ sung thêm lượng thyroxine, cơ thể sẽ tiêu thụ nhiều oxy hơn, tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất hơn và tạo ra nhiều nhiệt hơn trong điều kiện bình thường.
Khi thyroxine được thêm vào huyền phù của ty thể, tính thấm của màng chúng giảm, ty thể phồng lên và đây là điều có thể dẫn đến sự tách rời của quá trình phosphoryl hóa và chuyển điện tử. Liệu thyroxine có tác dụng tương tự đối với ty thể trong cơ thể nguyên vẹn hay không vẫn chưa rõ ràng. Khi tiết thyroxine không đủ, mức chuyển hóa cơ bản giảm xuống còn 600-900 kcal mỗi ngày, tức là 30-50% so với bình thường.
Các phần mô riêng lẻ của động vật không có đủ chức năng tuyến giáp cũng cho thấy, khi ủ trong ống nghiệm, tỷ lệ trao đổi chất thấp hơn so với các phần mô của động vật bình thường. Bằng cách ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, thyroxine nhờ đó có tác động mạnh mẽ đến sự tăng trưởng và biệt hóa. Việc cắt bỏ tuyến giáp ở động vật non dẫn đến chậm tăng trưởng và phát triển trí tuệ, đồng thời làm chậm hoặc phát triển không đầy đủ cơ quan sinh dục.
Sự tiết thyroxine không đủ ở người trưởng thành dẫn đến một căn bệnh gọi là phù niêm; Bệnh này được đặc trưng bởi tốc độ trao đổi chất thấp và do đó làm giảm sản xuất nhiệt. Nhiệt độ cơ thể có thể giảm vài độ so với bình thường, khiến bệnh nhân lúc nào cũng cảm thấy lạnh. Ngoài ra, mạch đập chậm, người bệnh cử động chậm chạp và phản ứng tinh thần.
Tuy nhiên, cảm giác thèm ăn thường vẫn bình thường và do thức ăn ăn vào không được sử dụng với cường độ bình thường nên có xu hướng béo phì. Da trở nên khô và sưng do sự tích tụ chất nhầy trong các mô dưới da và tóc thường bắt đầu rụng. Phù niêm đáp ứng tốt với điều trị bằng thyroxine hoặc tuyến giáp khô.
Vì thyroxine hầu như không bị dịch tiêu hóa phá hủy nên có thể dùng bằng đường uống. Myxedema là do tuyến giáp hoạt động kém hoặc bị thoái hóa. Một dạng cường giáp khác phát triển khi nước và thức ăn chứa quá ít iốt và không có đủ iốt để tổng hợp thyroxine.
Trong trường hợp này, tuyến tự tìm cách bù đắp sự thiếu hụt bằng cách tăng kích thước. Sự gia tăng như vậy, được gọi là bướu cổ đơn giản, có thể được biểu hiện bằng một vết sưng nhỏ, khó nhận thấy khi sờ vào cổ hoặc biểu hiện bằng một khối u khổng lồ, biến dạng, nặng hơn 1 kg. Các triệu chứng đi kèm với bướu cổ giống với bệnh phù niêm nhưng ít rõ rệt hơn.
Loại bướu cổ này xảy ra ở những nơi đất nghèo iốt hoặc ở những nơi