Щитовидната жлеза е малък орган с тежест около 20–25 грама, но неговото влияние върху организма е широко. Хормоните, които тя произвежда, действат като фина настройка на множество функции — те ускоряват или забавят процеси, без да ги прекратяват. Само минимален дял от синтезираните хормони циркулира в свободна активна форма: около 0,02% от тироксина (T4) и 0,2% от трийодтиронина (T3). Въпреки малките количества, именно тези свободни молекули определят скоростта на клетъчните процеси. По-голямата част от биологично активния T3 се получава извън жлезата чрез преобразуване на T4, а самият T3 е 3–4 пъти по-активен.
Щитовидната жлеза е единственият орган, който активно натрупва йод, елемент необходим за синтезата на хормоните ѝ. Поради това йодният недостиг остава значим общественоздравен проблем и исторически е свързан с гуша в определени региони. Около 10–15% от възрастните в Европа имат някаква форма на тиреоидно нарушение, като много от случаите са субклинични и остават без ясно изразени симптоми с години. Жените са засегнати до осем пъти по-често от мъжете, а по време на бременност майчините хормони могат да осигуряват до 40% от необходимия тироксин на плода в ранните седмици.
Нарушения в функцията на щитовидната жлеза се отразяват на редица органи. При хипотиреоидизъм се наблюдава забавяне на мисловните процеси и обработката на информация, което в по-тежки случаи може да прогресира до депресия и когнитивен спад. Обратно, при хипертиреоидизъм сърдечният дебит може да се увеличи значително, което води до тахикардия и повишен риск от аритмии; дългосрочно това натоварване може да предизвика сърдечна недостатъчност. Забавеният липиден метаболизъм при ниска функция често е причина за повишен холестерол и повишен риск от атеросклероза. Оксидативният стрес играе роля и при двете състояния, като се наблюдава повишено образуване на реактивни кислородни видове, които увреждат клетките.
Автоимунни заболявания на щитовидната жлеза, като тиреоидит на Хашимото и болест на Грейвс, възникват когато имунната система атакува собствената тъкан, което ги поставя в широкия контекст на автоимунни състояния. Щитовидната функция има пряко влияние върху репродукцията и фертилитета — нарушения могат да доведат до проблеми с оплождането, менструални нарушения и усложнения при бременност. Дори леки отклонения в нивата на TSH често са първият биохимичен сигнал за проблем и затова балансът на хормоните и проследяването им са от значение за здравословното състояние.