T3是主要的生物活性甲狀腺激素。在循環中的T4和T3會與甲狀腺結合球蛋白(TBG)、甲狀腺結合前白蛋白(TPBA)和白蛋白結合及攜帶，大約有0.2~0.4%的total T3和0.03%的total T4在循環中是以游離、未結合的方式存在，即free T3(簡稱FT3)和free T4(簡稱FT4)。對大多數人而言，FT3和FT4與甲狀腺的功能狀態有關。
游離的T3(FT3)才具有促進新陳代謝的活性，刺激基礎代謝率，包括醣類和脂肪的利用、蛋白質的合成、骨鈣質的釋出、維生素的代謝等等。
一般在TBG正常濃度下，FT3的濃度與total T3的濃度相關。當TBG改變而使total T3的濃度改變時，FT3的濃度變化不大，所以測量FT3對臨床很有幫助，特別是在TBG變化或白蛋白濃度低下時。
Free T3 上升於：pituitary adenoma、toxic nodular goiter、thyrotoxicosis、resistance to thyroid hormone、T3 toxicosis、hyperthyroidism。這些甲狀腺功能亢進，total T3 也會上升，當考慮蛋白質結合因素時可以測定FT3 ，例如 familial dysalbuminemic hyperthyroxinemia。
Free T3 下降於：生長激素不足，甲狀腺功能不足，神經性厭食，慢性腎衰竭。T4 治療時偵測週邊轉換成具生物活性的 free T3。free T3 在 NTI 明顯下降
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