כחלק מלולאת ויסות בלוטת התריס מנקודת מבט פיזיולוגית, לתירוקסין (T4) יש השפעות על חילוף החומרים הכללי. תירוקסין (T4) משתחרר למחזור הדם בחופשיות, רובו (99%) נקשר לחלבון בפלזמה, מה שנקרא מצב קשור. יש גם כמות עקבית של T4 שאינה קשורה לחלבון בפלזמה, מה שנקרא מצב חופשי (FT4). תירוקסין חופשי (FT4) מתייחס לתירוקסין במצב חופשי בסרום. תירוקסין חופשי (FT4) יכול לשקף גם את תפקוד בלוטת התריס בצורה מדויקת יחסית במקרה של שינויים בכוח הקישור ובריכוז חלבון קושר תירוקסין בפלזמה, ומכאן שבדיקת תירוקסין חופשית היא גם גורם חשוב באבחון קליני שגרתי. במקרה של חשד להפרעות בבלוטת התריס, FT4 ייבדק עם TSH. בדיקת FT4 מתאימה גם לניטור של טיפול מדכא תירוקסין. למבחן FT4 יש את החוזק להיות בלתי תלוי בשינויים בריכוז ובמאפייני הקישור של חלבון קושר.