Como parte do ciclo de regulación da glándula tiroide desde unha perspectiva fisiolóxica, a tiroxina (T4) ten impactos no metabolismo xeral. A tiroxina (T4) libérase libremente na circulación sanguínea, a maior parte dela (99 %) únese a proteínas no plasma, o que se denomina estado de unión. Tamén hai unha cantidade mínima de T4 non unida a proteínas no plasma, o que se denomina estado libre (4TL). A tiroxina libre (4TL) refírese á tiroxina en estado libre no soro. A tiroxina libre (4TL) tamén pode reflectir a función tiroidea dun xeito relativamente preciso en caso de cambios na forza de unión e na concentración da proteína de unión á tiroxina no plasma, polo que o ensaio de tiroxina libre tamén é un factor importante no diagnóstico clínico de rutina. En caso de sospeita de trastornos da tiroide, a 4TL debe analizarse con TSH. O ensaio de 4TL tamén é aplicable á monitorización da terapia supresora da tiroxina. O ensaio de 4TL ten a forza de ser independente dos cambios na concentración e nas propiedades de unión da proteína de unión.