甲状腺素是由甲状腺滤泡上皮细胞合成和分泌的激素。妊娠、哺乳、肝硬化、肾病综合征等可使血清甲状腺素结合球蛋白浓度及其结合力发生改变，可使游离甲状腺素浓度发生变化。游离甲状腺素的测定不受血清结合蛋白（主要是TBG）的影响，是甲状腺功能体外试验的灵敏指标。即使在生理及病理情况下引起血清甲状腺素结合球蛋白浓度和结合力改变时，也能较准确地反映甲状腺的功能。

四碘甲状腺原氨酸（T₄）是甲状腺生理调节系统的一部分。对总代谢有作用，绝大多数的T₄与其转运蛋白质（TBG、前白蛋白、白蛋白）结合，FT₄测定是临床常规诊断的重要部分。当怀疑甲状腺功能紊乱时，FT₄和促甲状腺素（TSH）常常一起测定。FT₄也适合用作甲状腺抑制治疗的监测手段。FT₄测定的优点是不受其结合蛋白质浓度和结合特性变化的影响。血清FT₄是甲状腺功能体外试验的灵敏指标，在生理及病理情况下引起TBG结合力和浓度改变时，能较准确反映甲状腺的功能，对甲状腺功能低下诊断优于FT₃。在甲亢早期及随访，或某些疾病引起的低T₃综合征等情况，与FT₃及TSH测定配合，可提高诊断的符合率。

血清游离甲状腺素含量正常参考值：12～22pmol/L