Die Schilddrüse enthält im wesentlichen zwei Arten von Zellen. Die wichtigste Zellart sind die sog. Follikelzellen, welche die eigentlichen Schilddrüsenhormone produzieren. Das entscheidende Element für die Synthese der Schilddrüsenhormone ist das Jod. Über die Nahrung wird es im Darm resorbiert und in der Schilddrüse angereichert. Der tägliche Jodbedarf des Menschen beträgt ca. 150 µg. Wenn, wie das in unseren Breiten öfters der Fall ist, wenig Jod mit der Nahrung aufgenommen wird, sind Vergrößerungen der Schilddrüse häufiger als zum Beispiel in Ländern mit reichlicher Jodzufuhr (in Ländern, die am Meer liegen nehmen die Menschen Jod mit Seefisch auf und nicht durch die „Meeresluft“. In Gegenden in denen nicht viel Fisch gegessen wird, kann Jodmangel herrschen, z.B. Sizilien, Griechenland und auch Deutschland). Zur Vorbeugung wird hier in Deutschland das Speisesalz künstlich mit Jodid angereichert, dadurch sind die Häufigkeit und die Ausprägung der Kropfentwicklung mit allen möglichen Komplikationen deutlich gesunken.
Von den Schilddrüsenhormonen gibt es zwei Varianten: T3 (Trijodthyronin) und T4 (L-Thyroxin).
Das T4 verweilt deutlich länger im Blut, ist dafür aber nur schwach wirksam. Das T3 bleibt nur kurze Zeit im Blut, wirkt dafür aber deutlich stärker. Zusätzlich zu der Möglichkeit der Schilddrüse je nach Bedarf mehr T4 oder mehr T3 herzustellen, können auch Leber und Nieren das T4 zu dem wirksameren T3 umwandeln.
Schilddrüsenhormone sind mitverantwortlich für eine normale Entwicklung im Kindesalter und beim Heranwachsenden, und sorgen beim Erwachsenen für das reibungslose und der Situation angepasste Funktionieren von Stoffwechsel und Energiehaushalt.
Sie wirken auf Herz und Kreislauf, Nervensystem und Muskulatur, Haut, Haare und Fingernägel, auf den Magen- und Darmtrakt, aber auch auf das Temperament und die Stimmungslage und beeinflussen andere hormonproduzierende Drüsen bzw. die Wirkung anderer Hormone.
Die Schilddrüsenhormone wirken sozusagen als Art Antreiber oder Gashebel. Werden zuviel Hormone produziert, läuft man sozusagen auf Vollgas, was zu einer erhöhten Verbrennung führt (Gewichtsabnahme), Zittrigkeit, Durchfall, erhöhte Schweißneigung, innere Unruhe, etc. Bei zuwenig Produktion (Unterfunktion) liegt das genaue Gegenteil vor; man läuft sozusagen auf Standgas. Man ist müde, schlapp, neigt zu Depressionen und Verstopfung; es kommt zu einer verlangsamten Verbrennung, woraus ein Zuviel an Brennstoff (vor allem Cholesterin) im Tank (Blut) resultiert mit nachfolgender Gewichtszunahme. Ausdrücklich muss darauf hingewiesen werden, dass nur die wenigsten Patienten alle typischen Beschwerden und Symptome zeigen und viele der genannten Symptome auch sehr viele andere Ursachen haben können.
Die Produktion von Schilddrüsenhomornen wird durch die Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) gesteuert. Dazu schüttet die Hirnanhangsdrüse ein Hormon (TSH; Thyreoidea stimulierendes Hormon) aus, welches anregend auf die Schilddrüse wirkt. Einfacher kann die Funktion der Schilddrüse und deren Steuerung im folgenden Beispiel dargestellt werden: Stellen Sie sich vor, die Schilddrüse wäre eine Fabrik mit den einzelnen Schilddrüsenzellen als Arbeitern und der Hirnanhangsdrüse als Chef, der feststellen kann, wieviel Hormon im Blut zirkuliert und dementsprechend seine Arbeiter (Schilddrüsenzellen) zu mehr Arbeit antreibt oder deren Tätigkeit bremst. Das von der Hirnanhangsdrüse ausgeschüttete TSH wäre dann der Stimulus, der die Arbeiter (Schilddrüsenzellen) antreibt. Droht (aus welchen Gründen auch immer) die Schilddrüse zu wenig zu arbeiten, versucht der Chef, die Arbeiter anzutreiben und schüttet mehr TSH aus (TSH im Blut steigt); wird zuviel Schilddrüsen-Hormon produziert, reduziert der Chef seinen Stimulus, das TSH im Blut sinkt, es wird weniger Schilddrüsenhormon produziert.
Der tägliche Bedarf an dem lebenswichtigen Schilddrüsenhormon schwankt beim Menschen in Abhängigkeit vom Alter und körperlicher Belastung zwischen 50 µg und 250 µg Thyroxin (T4).