三碘甲状腺原氨酸，对于蛋白质的合成，体温调节，能量产生和调节有着极为重要的作用。血清中的三碘甲状腺原氨酸，大多数是外部组织脱碘转化而来，少部分的T3是由甲状腺直接分泌后释放入血液中。血清中的T3大多数与结合蛋白结合，其中约90%与甲状腺结合球蛋白结合。

三碘甲状腺原氨酸偏低，在临床上可见甲状腺功能减退，单纯性甲状腺肿、急慢性肾炎、慢性肝病、肝硬化时。在临床上还有一种叫做低T3综合征。它会出现血T3降低、T4降低或正常、TSH正常、一般称之为正常甲状腺功能病态综合征。这种综合征多见于慢性肝病、急性或慢性感染、肾脏疾病、心脏和肺部疾病、肿瘤、外科手术后和创伤，也见于一些消耗性的疾病。