血清游离甲状腺激素是甲状腺激素的存在形式。
甲状腺分泌的甲状腺激素有两种，一种是三碘硫氨酸，即T3。另一种叫甲状腺素(T4)。甲状腺分泌的这些激素大部分与甲状腺结合组成球蛋白组合在血液中工作，这一部分被称为血清游离细胞因子。血清游离甲状腺激素可以辅助甲状腺疾病的诊断，临床上血清游离甲状腺升高，可能会引起甲状腺肿大。
游离甲状腺素是甲状腺功能的一个指标。
游离甲状腺素是甲状腺激素的一种游离形式，也是判断甲状腺功能是否正常的一个灵敏指标。游离甲状腺素的正常值是0.78-1.86ng/dl，游离甲状腺素偏低提示甲状腺功能减退，游离甲状腺素偏高提示甲状腺功能亢进。甲状腺的功能状态取决于游离甲状腺素和游离三碘甲状原氨酸的高低，比甲状腺素和三碘甲状原氨酸灵敏度要高。
血清促甲状腺激素偏低可能是甲亢、中枢性甲减等原因引起的，具体分析如下：
促甲状腺素是通过荷尔蒙的负向反应来产生的。当出现甲状腺机能亢进的情况下，就会触发一个负反馈的机制，从而使脑下的促甲状腺激素水平下降。中枢性甲减是由下丘脑分泌的促甲状腺素释放激素引起的，或是由于垂体自身的病变合成和分泌的促甲状腺素降低所致。
甲状腺激素高是甲状腺功能亢进。
最常见的原因是弥漫性毒性甲状腺肿，与发热、休息差、压力大、遗传等有关，是甲状腺激素分泌过多所致，主要表现为恐慌、食欲增加、消瘦、情绪兴奋、手指抖动，可出现甲状腺突眼。检查甲状腺有肿大、结节，需及时检查治疗。游离甲状腺激素升高时，患者饮食应注意补充含碘丰富的食物，如紫菜、海带等。甲状腺功能亢进症等甲状腺病变患者，需在医生指导下进行治疗，可服用左甲状腺激素钠等药物调节体内游离甲状腺激素水平，也可使用碘-131治疗、抗甲状腺药物等抑制甲状腺激素的合成和释放。
三碘甲状腺激素是甲状腺分泌的甲状腺激素之一，甲状腺滤泡细胞分泌三碘甲状腺激素和四碘甲状腺激素两种甲状腺激素。
三碘甲状腺原氨酸从甲状腺分泌进入血液后，99%以上与血清中的细胞因子结合球蛋白(TBG)结合。未与TBG结合的称为游离三碘甲状腺原氨酸，简称FT3。血液循环中FT3含量较低，但生物活性明显高于游离四碘细胞因子(FT4)。FT3是诊断甲亢的敏感指标，甲亢时FT3升高早于FT4。
血清促甲状腺激素是垂体分泌的激素。
垂体分泌的促甲状腺激素一方面受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放的影响，另一方面受甲状腺激素反馈性的抑制。两者拮抗，构成下丘脑、垂体、甲状腺轴。促甲状腺激素主要在调节甲状腺细胞增殖、甲状腺供血及甲状腺激素合成与分泌，维持正常甲状腺功能方面起重要作用。垂体自身疾病可直接影响促甲状腺激素的合成和释放，如果甲状腺自身原因发生促甲状腺激素合成和分泌异常，也会影响垂体促甲状腺激素的分泌和血清促甲状腺激素水平。同样，如果下丘脑疾病影响促甲状腺激素释放激素的分泌，也会影响垂体促甲状腺激素的分泌和血清促甲状腺激素的水平。