甲状腺素主要通过调节代谢率和产热过程影响体温。其作用机制涉及基础代谢率、产热过程、神经调节和激素协同等多个方面，当分泌异常时可能引发体温波动。
1、基础代谢率调节
甲状腺素能增加全身细胞的耗氧量，加速蛋白质、糖类和脂肪的分解代谢，该过程产生的三磷酸腺苷（ATP）约有60%转化为热能释放。正常水平的甲状腺素可使基础代谢率提高30%左右，这是维持基础体温的重要机制。
2、产热过程调控
甲状腺素通过刺激线粒体膜上的钠钾泵活性，增加细胞耗能产热。同时能促进脂肪酸β氧化过程，在肝脏和骨骼肌中产生大量热量。这种非颤抖性产热在寒冷环境中尤为重要，可使体温升高0.5-1.2℃。
3、神经调节作用
甲状腺素可增强交感神经系统的敏感性，促进儿茶酚胺类物质对产热的协同作用。通过下丘脑-垂体-甲状腺轴的负反馈调节，维持体温调定点在36.5-37℃的生理范围，当外界温度变化时能快速启动代偿机制。
当出现持续低热或畏寒症状时，建议及时检测甲状腺功能五项指标。临床数据显示，甲状腺功能亢进患者基础体温平均升高0.8℃，而甲状腺功能减退患者体温常低于36℃。日常应注意观察体温变化规律，避免擅自使用影响甲状腺功能的药物。