A tiroxina livre é um indicador sensível da função tiroidiana in vitro, que reflecte com precisão a função da glândula tiróide. Em circunstâncias normais, a hormona tiroidiana livre da mulher pode ser elevada durante o primeiro trimestre de gravidez, o que se deve ao aumento compensatório da hormona tiroidiana livre necessário para o desenvolvimento do feto após a gravidez e não requer tratamento. A hormona tiróide anormal livre está associada a perturbações da tiróide, como o hipertiroidismo, que pode levar à libertação excessiva da hormona tiróide livre no sangue, juntamente com sintomas como alimentação excessiva, suor e perda de peso. É também observada na tiroidite subaguda, tiroidite crónica, bócio multinodular e bócio tóxico difuso, onde a própria glândula tiróide é danificada por inflamação e outros factores, resultando em função anormal e num aumento da hormona tiróide livre no sangue. Quando a hormona tiróide livre é elevada, a dieta do doente deve ser suplementada com alimentos ricos em iodo, tais como nori e algas. Os doentes com doenças da tiróide como o hipertiroidismo devem ser tratados sob supervisão médica. Podem tomar medicamentos como a levotiroxina sódica para regular os níveis livres de hormonas da tiróide no corpo, ou utilizar terapia com iodo131 ou medicação anti-tiroidiana para inibir a síntese e libertação de hormonas da tiróide.