Хипоталамо-хипофизо-тиреоидните взаимоотношения стоят в основата на тиреоидния хормоносинтез. В аденохипофизата, в определен тип базофилни клетки се образува тиреотропин (тиреотропен хормон), който стимулира всички фази на синтез на тиреоидните хормони. Отделените такива потискат функционалната активност на хипофизата и инхибират продукцията на тиреотропин. Така този тирео-хипофизен регулаторен механизъм по принципа на обратната връзка поддържа хомеостазата на тиреоидните хормони в организма. Модулиращо влияние върху описания регулаторен кръг имат нервни звена, заложени в хипоталамуса.
Хипоталамусният регулаторен център се намира под мощното въздействие на висшите отдели на централната нервна система, като вегетативните ядра на диенцефалона, ретикулната формация и някои структури в лимбичната област, както и мозъчната кора.Функционалната активност на тези структури се намира под непрекъснато въздействие на екзогенни и ендогенни влияния. Така физиологичните и анатомичните промени в кората и подкоровите структури могат да повлияят тиреоидния хормоносинтез или по трансхипофизен път, или директно по парахипофизен път.
Постъпващата информация от екзогенния и ендогенния канал при определени обсточтелства може да доведе до дезорганизация и дискоординация в регулаторните кръгове, като предизвика паталогични отклонения във функцията на щитовидната жлеза.
Резултатът от смутената функция на щитовидната жлеза е в зависимост от възрастта, в която се проявява. Хипофункцията в детска възраст води до заболяване, известно под названието кретенизъм. Наблюдава се рязко задържане във физическото, половото и умственото развитие. Увредена е психичната дейност. Болните се хора тип джуджета с несъразмерими части на тялото. Езикът е уголемен, кожата е суха и оточна, наблюдава се понижен апетит. Хипотиреозата у възрастните предизвиква заболяване, наречено микседем (слизест оток). По-често боледуват жените. При него основната обмяна се понижава с 30-40%. Поради нарушената белтъчна обмяна в кожата и другите тъкани се натрупват мукопротеиди и вода, което придава характерна подпухналост на кожата. Нарушава се и висшета нервна дейност – мисълта тече бавно, понижена емоционалност и т.н. Намалява се честотата на сърдечния ритъм, понижава се телесната температура. Разпространено в някои райони в заболяването ендемична гуша. Дължи се на недостатъчното съдържание на йод в организма, придобит чрез храната, въздуха, водата. Йодният недостиг води до компесаторно повишаване активността на тиреоидния паренхим и хипертрофия на жлезата.
Хиперфукцията на щитовидната жлеза води до базедова болест. При нея жлезата нараства, но количеството на хормоните се повишава. Понякога то е толкова голямо, че се наблюдават признаци на интоксикация. Заболяването се означава още като тиреотоксикоза. Болестта се характеризира с повишена обмяна, повишена телесна температура, учестен сърдечен ритъм, повишена раздразнителност, изпъкналост на очните ябълки и увеличаване размерите на самата жлеза. известна хиперфукция на жлезата се установява в периода на полово съзряване, особено при момичетата. Това състояние трябва да се познава добре, за да се предотврати задълбочаване на болестта, която в напреднала фаза може да отнеме години лечение.