甲狀腺主要由許多腺泡組成。腺泡壁是一層上皮細胞，腺泡中央為腺泡腔，內含膠質，腺泡之間有豐富的毛細血管網。
甲狀腺分泌甲狀腺激素。甲狀腺激素是一組含碘的氨基酸，其中包括甲狀腺素(簡稱T4)和三碘甲腺原氨酸(簡稱T3)。合成甲狀腺激素的主要原料是酪氨酸和碘。酪氨酸在人體內可以自行合成，而碘主要由食物供應。甲狀腺腺泡上皮細胞對碘有很強的攝取能力，當碘被攝取而入細胞后，在酶的作用下被活化。活化碘立即與由腺泡上皮細胞合成的甲狀腺球蛋白中的某些酪氨酸殘基結合，生成碘化酪氨酸：單碘酪氨酸和雙碘酪氨酸(這一過程叫碘化)。最后，在酶的作用下，可以將兩分子的雙碘酪氨酸縮合成T4；或將一分子單碘酪氨酸和一分子雙碘酪氨酸縮合成T3。這兩種甲狀腺激素生成后仍然附著在甲狀腺球蛋白上，并且貯存在腺泡腔中。甲狀腺進行分泌活動時，甲狀腺球蛋白被腺泡上皮細胞吞飲入細胞內，在酶的作用下，水解游離出T3、T4。T3、T4再由上皮細胞釋放而進入血液，經血液循環運往全身各個組織器官而發生作用。甲狀腺激素的功能特點是：分布范圍十分廣泛，幾乎遍及全身各個組織；作用遲緩而又持久。一般認為，甲狀腺激素主要調節新陳代謝、生長、發育等基本生理過程。
甲狀腺的作用是：促進人體的生長發育和新陳代謝，提高神經系統的興奮性