Proizvodnja i oslobađanje hormona štitnjače, tiroksina i trijodtironina, kontrolira se povratnom spregom koja uključuje hipotalamus, hipofizu i štitnu žlijezdu. Aktivacija hormona štitnjače se zatim kontrolira u tjelesnim tkivima kao što su jetra, mozak i bubrezi pomoću enzima zvanih dejodinaze koji pretvaraju tiroksin u aktivni oblik trijodtironin. Većina cirkulirajućeg trijodtironina u tijelu (oko 80%) se proizvodi na ovaj način.
Sistem proizvodnje hormona štitnjače je reguliran povratnom spregom tako da kada se povećaju nivoi tiroidnih hormona tiroksina i trijodtironina, oni sprječavaju oslobađanje i tireotropin-oslobađajućeg hormona iz hipotalamusa i tireostimulirajućeg hormona iz hipofize. Ovaj sistem omogućava tijelu da održava konstantan nivo hormona štitnjače u tijelu.
