Triiodotyroniini, joka tunnetaan myös nimellä T3, on kilpirauhashormonin tärkein aktiivinen muoto. Sitä tuottaa kilpirauhanen yhdessä tyroksiinin tai T4 -hormonin kanssa. Vain suhteellisen pieni osa veressä kiertävästä T3: sta tulee suoraan kilpirauhasesta, ja yli 80 prosenttia muodostuu kehon kudoksiin poistamalla jodi tyroksiinista. Kilpirauhashormonien uskotaan vaikuttavan käytännössä kaikkiin kehon soluihin, ja T3: n vaikutuksiin kuuluu aineenvaihdunnan, kasvun ja kehityksen stimulointi. Tämä tarkoittaa, että kehon energiatasot, lämpötila ja kaikkien elinten ja kudosten asianmukainen toiminta riippuvat normaalista trijodityroniinitoiminnasta.
Kilpirauhashormonit valmistetaan tyrosiinimolekyyleistä, eräänlaisista aminohapoista ja jodista. Tyroksiini tai T4 koostuu kahdesta tyrosiinista ja neljästä jodiatomista, kun taas trijodityroniini tai T3 koostuu myös kahdesta tyrosiinista, mutta vain kolme jodiatomia on liitetty toisiinsa. Jodiatomin poistaminen muuttaa T4: n aktiiviseksi hormoniksi T3, ja tämä prosessi tapahtuu kehon kudoksissa. Veressä suurin osa kilpirauhashormoneista on sitoutunut erityiseen kantajaproteiiniin, jota kutsutaan tyroksiinia sitovaksi globuliiniksi, mutta on myös pieniä määriä sitoutumattomia tai vapaita T3- ja T4-proteiineja.
Aivolisäke aivoissa vapauttaa kilpirauhasta stimuloivan hormonin eli TSH: n, joka vaikuttaa kilpirauhasen toimintaan ja saa sen tuottamaan trijodityroniinia ja tyroksiinia ja vapauttamaan ne liikkeeseen. Vapaiden hormonien määrän lasku saa aivolisäkkeen reagoimaan lisäämällä TSH: ta, mikä stimuloi kilpirauhasen vapauttamaan lisää hormoneja. Jos vapaiden hormonien määrä nousee, TSH laskee ja kilpirauhanen tuottaa vähemmän hormoneja. Tällä tavalla vapaiden kilpirauhashormonien määrää verenkierrossa säädetään jatkuvasti.
Kilpirauhasen sairaus voi aiheuttaa kilpirauhashormonien tuotannon lisääntymistä tai vähenemistä epänormaalisti, mikä johtaa tiloihin, joita kutsutaan kilpirauhasen liikatoiminnaksi ja kilpirauhasen vajaatoiminnaksi. Kilpirauhasen vajaatoiminnassa trijodityroniini vaikuttaa vähemmän kehon soluihin ja aineenvaihdunta hidastuu, mikä aiheuttaa väsymyksen ja kylmyyden oireita. Kilpirauhasen liikatoiminta siirtää aineenvaihdunnan ylikierrokselle aiheuttaen oireita, kuten levottomuutta, laihtumista ja ripulia.
Normaalisti suoritetaan verikokeita, mukaan lukien TSH ja vapaa T4, mutta vapaa T3 -mittaus voidaan myös vaatia, jos TSH on epänormaalin alhainen, mutta T4 on normaali. Tätä tarvitaan T3-tyreotoksikoosiksi kutsutun tilan havaitsemiseen, jossa kilpirauhanen tuottaa liikaa T3: a, kun taas T4-tuotanto pysyy normaalina. Vapaita T3 -tasoja voidaan nostaa yhdessä vapaiden T4 -tasojen kanssa tavallisimmassa kilpirauhasen liikatoiminnassa, joka tunnetaan nimellä Graven tauti. Kilpirauhasen liikatoiminnan hoitoon voi kuulua lääkitys, sädehoito tai kilpirauhasen kirurginen poisto. Kilpirauhasen vajaatoimintaa hoidetaan yleensä ottamalla kilpirauhashormonia, useimmiten T4: n muodossa, mutta joskus käytetään T3: ta tai näiden yhdistelmää.