T4全部由甲状腺产生，每天约产生80—100ug。血清中99.96%的T4以与蛋白结合的形式存在，其中90%与甲状腺激素结合球蛋白 (TBG)结合，TT4测定的是这部分结合于蛋白的激素，所以血清TBG量和蛋白与激素结合力的变化都会影响测定的结果。妊娠、雌激素、急性病毒性肝炎、先天因素等可引起TBG升高，导致TT4增高;雄激素、糖皮质激素、低蛋白血症、先天因素等可以引起TBG降低，导致TT4减低。甲亢时TT4增高。

血清总甲状腺素是判断甲状腺机能亢进症(俗称“甲亢”)或甲状腺机能减退症(俗称“甲减”)的常用指标，同时对病情严重程度评估、疗效监测有应用价值。