循环中，99%以上的甲状腺激素与相应的血浆蛋白质结合而游离的甲状腺激素仅占其总量成分的很少的部分。这些游离的甲状腺激素的活性部分参与了下丘脑垂体甲状腺轴的反馈，不受血清甲状腺球蛋白浓度变化的影响，而直接反映了甲状腺的功能状态。因此血清游离T3游离T4的测定较总T3总T4有更好的敏感性和特异性。采用放射免疫法获得的成年人游离T3的水平多为2.8到7.1pmol/L。