甲状腺功能减退或甲状腺其余病变时三碘甲状腺原氨酸会减低。
甲状腺是人体最大的内分泌腺体，分泌的主要活性物质为四碘甲状腺原氨酸和三碘甲状腺原氨酸，对蛋白质合成、体温调节、能量产生和调节具有极其重要的作用。血清中的三碘甲状腺原氨酸大多由外周组织脱碘化而成，少部分由甲状腺直接分泌释放到血液中。三碘甲状腺原氨酸是甲状腺功能检测指标之一，通常与其余甜瓜指标同步变化，不仅是这一异常。
三碘甲状腺激素代表游离的甲状腺激素，甲状腺激素包括总T3、总T4、游离T3、游离T4。
甲状腺激素的合成是碘在甲状腺上皮细胞内经过碘化酪氨酸转化为单碘酪氨酸、双碘酪氨酸、三碘酪氨酸、四碘酪氨酸。游离态甲状腺激素是机体发挥甲状腺激素功能的激素，部分未使用的甲状腺激素与蛋白质结合形成总T3和总T4，游离的甲状腺激素与蛋白质与总T3、总T4结合后，与蛋白质分离为游离T3和游离T4。总之机体起作用的是游离态甲状腺激素，甲状腺激素主要在甲状腺内合成，调节甲状腺激素合成分泌的是垂体分泌的去甲肾上腺素，维持机体正常代谢。
四碘甲状腺原氨酸偏低的原因如下：
第一，原发性甲状腺功能减退，主要是甲状腺腺体自身病变，导致甲状腺激素分泌不足。其中最常见的原因是自身免疫性甲状腺炎，实验室检查表现为TT4下降、TT3下降、TSH水平升高，这种情况的治疗主要以替代治疗左甲状腺激素片为主。
第二，中枢性甲减主要表现为下丘脑、垂体病变甲状腺激素分泌不足，实验室检查提示TT4下降、TT3下降、TSH水平下降，这种情况主要以激素替代治疗为主。
游离三碘甲状腺原氨酸是由甲状腺分泌，能与甲状腺分泌的四碘甲状腺原氨酸，共同促进蛋白质的合成、促进能量的产生、促进身体的基础代谢、调节体温的一种活性物质。游离三碘甲状腺原氨酸可直接通过甲状腺分泌释放到血液中，并与血红蛋白相结合产生生物反应，人体中的游离三碘甲状腺原氨酸能够准确的反应甲状腺的功能，对于甲亢、甲减等疾病的诊断具有重要指导意义。游离T3在临床上可以反映甲状腺的功能状态，特别是在甲亢的时候有非常重要的意义，能对甲亢状态起诊断作用。对甲状腺功能状态的敏感性和特异性都有比较高，在甲亢跟甲减治疗后期，同样是非常重要的监测指标。
总三碘甲状腺原氨酸高可以见于甲状腺炎早期，也可以见于甲亢。如果是轻度升高，伴有甲状腺肿痛，多和甲状腺炎有关。甲状腺炎的时候，就会出现血液中的总三碘甲状腺原氨酸偏高，可以自己恢复。
三碘甲状腺原氨酸是由甲状腺分泌的，对于蛋白质合成、体温调节、能量产生和调节有着极为重要的作用，三碘甲状腺原氨酸的测定是诊断甲状腺功能亢进症的敏感指标之一，甲亢时升高，也是甲状腺功能亢进复发的前兆。妊娠和急性肝炎期也会升高。