Sebagai bagian dari lingkaran regulasi kelenjar tiroid dari sudut pandang fisiologis, tiroksin (T4) berdampak pada metabolisme secara umum. Tiroksin (T4) dilepaskan ke peredaran darah secara bebas, sebagian besar (99%) berikatan dengan protein dalam plasma, yang disebut keadaan terikat. Ada juga sejumlah kecil T4 yang tidak terikat dengan protein dalam plasma, yang disebut keadaan bebas (FT4). Tiroksin bebas (FT4) mengacu pada tiroksin keadaan bebas dalam serum. Tiroksin bebas (FT4) juga dapat mencerminkan fungsi tiroid dengan cara yang relatif akurat jika terjadi perubahan kekuatan pengikatan dan konsentrasi protein pengikat tiroksin dalam plasma, oleh karena itu pengujian tiroksin bebas juga merupakan faktor penting dalam diagnosis klinis rutin. Jika dicurigai adanya kelainan tiroid, FT4 harus diuji dengan TSH. Uji FT4 juga berlaku untuk pemantauan terapi penekan tiroksin. Uji FT4 memiliki kekuatan independen terhadap perubahan konsentrasi dan sifat pengikatan protein pengikat.