循環中，99%以上的甲狀腺激素與相應的血漿蛋白質結合而遊離的甲狀腺激素僅佔其總量成分的很少的部分。這些遊離的甲狀腺激素的活性部分參與了下丘腦垂體甲狀腺軸的反饋，不受血清甲狀腺球蛋白濃度變化的影響，而直接反映了甲狀腺的功能狀態。因此血清遊離T3遊離T4的測定較總T3總T4有更好的敏感性和特異性。採用放射免疫法獲得的成年人遊離T3的水平多為2.8到7.1pmol/L。