Trójjodotyronina (T3) jest hormonem syntetyzowanym i wydzielanym z tarczycy i powstaje w wyniku obwodowej dejodynacji tyroksyny (T4).T3 i T4 są wydzielane do krążenia w odpowiedzi na TSH i odgrywają ważną rolę w regulacji metabolizmu. Wydzielanie T3 i T4 jest regulowane przez mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego, w którym biorą udział tarczyca, przysadka mózgowa i podwzgórze. W krążeniu 99,7% T3 wiąże się odwracalnie z białkami transportowymi, głównie z globuliną wiążącą tyroksynę (TBG) oraz w mniejszym stopniu z albuminą i prealbuminą. Pozostała część T3 nie wiąże się z białkami transportowymi, lecz jest wolna w krążeniu (FT3). Niezwiązana T3 jest aktywna metabolicznie.

Poziomy wolnej T3 korelują z wydzielaniem i metabolizmem T3. W niedoczynności i nadczynności tarczycy poziomy wolnej T3 równolegle do zmian w całkowitych poziomach T3. Jednak pomiar wolnej T3 jest przydatny, gdy zmienione poziomy całkowitej T3 występują z powodu zmian w białkach wiążących T3, zwłaszcza TBG. Poziomy TBG pozostają względnie stałe u zdrowych osób, ale pewne warunki, takie jak prawidłowa ciąża i steroidoterapia mogą zmienić te poziomy. W tych warunkach poziom wolnej T3 jest niezmienny, podczas gdy całkowity poziom T3 jest równoległy do zmian w TBG.

.