Τα επίπεδα της θυροξίνης μπορεί να επηρεαστούν από πολλούς παράγοντες, εσωτερικούς και εξωτερικούς. Αυτοάνοσες ασθένειες, όγκοι, ανεπάρκεια ιωδίου και ορισμένα φάρμακα μπορεί να προκαλέσουν είτε αύξηση είτε μείωση των επιπέδων θυροξίνης. Ειδικά συμπτώματα εμφανίζονται εάν τα επίπεδα θυροξίνης δεν είναι τα κατάλληλα. Η θεραπεία επιτυγχάνεται είτε με τη θεραπεία της αιτίας είτε με αντικατάσταση θυροξίνης ή με αντιθυρεοειδικά φάρμακα, ανάλογα με το αν τα επίπεδα θυροξίνης μειώνονται ή αυξάνονται.
Ο θυρεοειδής αδένας, που βρίσκεται στο λαιμό, είναι όπου παράγεται η θυροξίνη και άλλες θυρεοειδικές ορμόνες, σε απάντηση ενός πολύπλοκου μηχανισμού ανατροφοδότησης στο σώμα. Η σωστή λειτουργία του θυρεοειδούς αδένα και η απελευθέρωση των διαφόρων ορμονών του θυρεοειδούς, συμπεριλαμβανομένης της θυροξίνης, είναι απαραίτητες για τη βέλτιστη λειτουργία του σώματος. Οι ορμόνες του θυρεοειδούς είναι απαραίτητες για τον μεταβολισμό και τη διατήρηση της ισορροπίας του ασβεστίου στο σώμα.
Μια σειρά από αυτοάνοσα νοσήματα μπορεί να επηρεάσουν τα επίπεδα του θυρεοειδούς. Μια αυτοάνοση ασθένεια αναφέρεται σε μια κατάσταση κατά την οποία τα αντισώματα του σώματος προσβάλλουν τους δικούς τους ιστούς, στην περίπτωση αυτή τους ιστούς του θυρεοειδούς. Η νόσος του Grave εμφανίζεται όταν τα αντισώματα διεγείρουν την παραγωγή θυροξίνης, αυξάνοντας τα επίπεδα και προκαλώντας υπερθυρεοειδισμό. Στην περίπτωση αυτοάνοσης θυρεοειδίτιδας, τα αντισώματα προκαλούν στον θυρεοειδή να παράγει λιγότερη θυροξίνη, με αποτέλεσμα τον υποθυρεοειδισμό ή χαμηλά επίπεδα θυροξίνης.
Η ανεπάρκεια ιωδίου, που δεν παρατηρείται συχνά στον ανεπτυγμένο κόσμο αλλά είναι πιο διαδεδομένη στις αναπτυσσόμενες χώρες, έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερα επίπεδα θυροξίνης, καθώς ο θυρεοειδής αδένας χρειάζεται ιώδιο για να λειτουργήσει. Ο συγγενής υποθυρεοειδισμός παρατηρείται επίσης μερικές φορές όταν ένα μωρό γεννιέται με υπολειτουργικό θυρεοειδή αδένα. Η δυσλειτουργία της υπόφυσης μπορεί επίσης να μειώσει τα επίπεδα.
Ορισμένα φάρμακα όπως το λίθιο, το οποίο συνήθως χρησιμοποιείται για τη διπολική διαταραχή, και η αμιωδαρόνη, ένα καρδιακό φάρμακο, μπορεί να επηρεάσουν τα επίπεδα της θυροξίνης. Τα επίπεδα μπορεί να αυξηθούν με μια σειρά άλλων προϋποθέσεων. Αυτά περιλαμβάνουν τερατώματα ωοθηκών ή όγκους, καρκίνο ή βρογχοκήλη, όπου ο θυρεοειδής αδένας διευρύνεται σημαντικά.
Τα συμπτώματα τόσο του υπερθυρεοειδισμού όσο και του υποθυρεοειδισμού είναι γενικά αρκετά συγκεκριμένα, επιτρέποντας τη διάγνωση, υποστηριζόμενη από τη μέτρηση των επιπέδων των θυρεοειδικών ορμονών. Υψηλά επίπεδα θυροξίνης, συνήθως παρουσιάζονται με απώλεια βάρους, ευερεθιστότητα και άγχος, μεταξύ άλλων συμπτωμάτων. Αντίθετα, τα χαμηλά επίπεδα θυροξίνης μπορεί να προκαλέσουν αύξηση βάρους, κόπωση και αίσθημα κρυολογήματος.
Η διόρθωση των επιπέδων του θυρεοειδούς συνεπάγεται την αφαίρεση τυχόν αιτιολογικών παραγόντων, όπως τα φάρμακα. Η φαρμακολογική θεραπεία της υψηλής θυροξίνης συνίσταται στη χρήση αντι-θυρεοειδικών φαρμάκων, όπως καρβιμαζόλη, ακτινοθεραπεία ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, χειρουργική επέμβαση. Για χαμηλά επίπεδα θυροξίνης, συνθετική λεβοθυροξίνη χρησιμοποιείται ως θεραπεία υποκατάστασης. Ανάλογα με την αιτία της αλλαγής στα επίπεδα της θυροξίνης, η θεραπεία μπορεί να χρειαστεί να είναι ισόβια.