（一）下丘腦-腺垂體-甲狀腺功能軸

下丘腦神經內分泌細胞分泌TRH，促進腺垂體分泌TSH。TSH是調節(jié)甲狀腺分泌的主要激素。動物去垂體后，其血中TSH迅速消失，甲狀腺吸收碘的速率下降，腺體逐漸萎縮，只靠自身調節(jié)（見后）維持最低水平的分泌。給這種動物注射TSH可以維持甲狀腺的正常分泌。切斷下丘腦與腦垂體門脈的聯系，或損壞下丘腦促甲狀腺區(qū)，均能使血中TRH含量顯著下降，TSH、及甲狀腺激素含量也相應降低。這說明下丘腦-腺垂體- 甲狀腺間存在功能聯系。

甲狀腺激素在血中的濃度，經常反饋調節(jié)腺垂體分泌TSH的活動。當血中游離的甲狀腺激素濃度增高時，將抑制腺垂體分泌TSH，是一種負反饋。這種反饋抑制是維持甲狀腺功能穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)。甲狀腺激素分泌減少時，TSH分泌增加，促進甲狀腺濾泡代償性增大，以補充合成甲狀腺激素，以供給機體的需要。

（二）體內外的其它刺激

體內外各種刺激可以通過感受器，經傳入神經傳到中樞，促進或抑制下丘腦分泌TRH，進而再影響甲狀腺素的分泌。例如寒冷就是通過皮膚冷感受器經上述環(huán)節(jié)促進甲狀腺分泌。

（三）自身調節(jié)

甲狀腺功能的自身調節(jié)，這是指在完全缺少TSH或TSH濃度基本不變的情況下，甲狀腺自身對碘供應的多少而調節(jié)甲狀腺素的分泌。當食物中碘供應過多時，首先使甲狀腺激素合成過程中碘的轉運發(fā)生抑制，同時使合成過程也受到抑制，使甲狀腺激素合成明顯下降。如果碘量再增加時，它的抗甲狀腺合成激素的效應消失，使甲狀腺激素的合成增加。此外，過量的碘還有抑制甲狀腺激素釋放的作用。相反，外源碘供應不足時，碘轉運機制將加強，甲狀腺激素的合成和釋放也增加，使甲狀腺激素分泌不致過低。碘的這種作用原理尚不清楚。

（四）交感神經的作用

甲狀腺濾泡受交感神經支配，電刺激交感神經可使甲狀腺激素合成增加