血清游離甲狀腺素（FT4）與游離三碘甲狀腺原氨酸（FT3）。FT3，FT4是循環中甲狀腺激素的活性部分，不受血中TBG變化的影響，直接反映甲狀腺功能狀態。其敏感性和特異性均明顯超過總T3（TT3）、總T4（TT4）。正常值各實驗室有差異。血清總甲狀腺素（TT4）是判定甲狀腺功能最基本的篩選指標。99.95%以上的T4與血清蛋白結合，主要是TBG，TBG受妊娠、雌激素、病毒性肝炎等因素影響而升高，受雄激素、低蛋白血癥（嚴重肝病、腎病綜合征）、潑尼松等影響而下降。

　　血清總三碘甲狀腺原氨酸（TT3）。99.5%與血清蛋白結合，也受TBG影響，其濃度變化常與TT4的改變平行，但在甲亢早期，復發初期上升很快，測TT3為診斷本病較為敏感的指標；對本病初起、治療中療效觀察與治后復發先兆，更視為敏感，特別是診斷T3型甲亢的特異指標。