因为缺碘后机体的甲状腺激素合成不足，而合成甲状腺激素时，碘是必须的原料。因此，若缺碘后甲状腺激素合成不足，进而导致垂体前叶分泌促甲状腺激素，此时甲状腺激素抑制垂体分泌的作用减弱，进而导致甲状腺肿大。

即甲状腺激素不足，而垂体得到的信号就是要甲状腺多分泌。此时促甲状腺激素刺激甲状腺多分泌甲状腺激素来满足机体需求，但此时甲状腺素的原料不足而垂体又让甲状腺多分泌。此时势必会导致甲状腺增生、肥大，进而代偿性地多分泌激素。

因此，缺碘会导致甲状腺越来越大，或出现地方性甲状腺肿。但若适当补充碘以后，机体合成甲状腺激素水平足够。此时甲状腺激素可抑制垂体分泌促甲状腺激素，进而缓解促甲状腺激素对甲状腺的刺激，此时甲状腺会逐渐回缩。

因此，若是缺碘造成的甲状腺肿大，适当补碘以后很多患者的甲状腺还可以回去。但若甲状腺特别大或者形成明显结节了，则不太好回缩。

此外，缺碘导致甲状腺肿大主要见于解放前，因为此时食盐中没有加碘。此时很多地方人由于碘摄入不够，进而出现地方性甲状腺肿。