血液中生物活性最强的甲状腺激素是三碘甲腺原氨酸（T3）。
甲状腺激素主要有四碘甲状腺原氨酸（T4）和三碘甲状腺原氨酸（T3）两种。T4中碘约占65%，因此，碘是合成甲状腺激素中必不可少的原料。碘和甲状腺之间关系密切，甲状腺激素的合成必须依赖于适量的碘进入甲状腺组织。正常人体含碘量为20～50mg，甲状腺浓集碘的能力最强，含碘最多为15mg，比身体其他器官和组织中的浓度要高出数千倍。人体碘的来源主要是食物和水，不同地区的土壤和水中碘的含量差异极大，而且不同食物的含碘量也各不相同。
三碘甲状腺原氨酸即3，5，3＇-三碘甲状腺原氨酸，是含有3个碘原子的碘化酪氨酸，每分子含碘58%。T3的一部分是由甲状腺滤泡细胞直接分泌的，每日分泌量约为5 μg；另一部是T4在外周组织中经5＇-脱碘酶的作用脱去一个碘原子而转化成的。T3在血液中的浓度为1.54～3.54μmol/L，半衰期短，约为1天。T3和T4相比较，它在血液中含量甚微，仅占全部血液循环中甲状腺激素的1%～2%，但T3是人体内甲状腺激素发挥生理效应的主要形式，因此，T3才是真正意义上的甲状腺素。