Die Schilddrüse (medizinische Bezeichnung: Glandula thyreoidea) ist eine schmetterlingsförmige Hormondrüse, die in der vorderen Halsregion unterhalb des Schildknorpels und seitlich der Luftröhre liegt. Sie besteht aus zwei Lappen, die durch eine Brücke (medizinische Bezeichnung: Isthmus) verbunden sind.  

Bei der Geburt wiegt die Schilddrüse zwei Gramm. Während der Kinder- und Jugendzeit wächst die Schilddrüse zunehmend und wiegt bei der erwachsenen Frau bis zu 18 g, beim Mann bis zu 25 g. Kinder und Jugendliche, die dem bis Mitte der 90er Jahre bestandenen Jodmangel nicht ausgesetzt waren, zeigen  geringer Schilddrüsengrößen. Es gibt jedoch bisher keine neueren Untersuchungen über die Größe der Schilddrüse bei in gut jodversorgten Gebieten aufgewachsenen Kindern und Jugendlichen; daher stammen die angegebenen Zahlenwerte aus der Zeit des Jodmangels.

Die Schilddrüse bildet die für den Stoffwechsel wichtigen Hormone Trijodthyroinin (T3) und Tetrajodthyronin, Kurzform Thyroxin (T4). Hauptbestandteil der Schilddrüsenhormone ist der Hormonbeaustein Jod, von dem die Schilddrüse täglich 150 bis 200 µg (Millionstel Gramm) benötigt, um genügend Schilddrüsenhormone bilden zu können. Da der Körper Jod nicht selber herstellen kann, ist er auf dessen Zufuhr durch die Nahrung angewiesen.

Die Schilddrüsenhormone regen den Stoffwechsel an und steigern unter anderem die Wärmeproduktion und den Sauerstoffverbrauch des Körpers. Ohne die Hormone T3 und T4 blieben Zucker, Eiweiß oder Fett unverbraucht in den Zellen liegen. Die Hormone sorgen dafür, dass diese Stoffe in den Zellen in Energie umgewandet werden. Ohne Schilddrüsenhormon würde sich die Entwicklung des Neugeborenen verzögern, das Körperwachstum würde sich verlangsamen und die mentale Entwicklung zurück bleiben.

Die Schilddrüsenhormone bestimmen, wie viel Energie umgesetzt wird. Der Grundumsatz eines Menschen richtet sich nach der Konzentration der Schilddrüsenhormone im Blut. Daher hängt es von den Schilddrüsenhormonen ab, ob der Stoffwechsel und damit der gesamte Organismus mit normaler Drehzahl, verlangsamt oder auf Hochtouren läuft.

Die universelle Rolle der Schilddrüsenhormone macht deutlich, weshalb eine normale körperliche und geistige Leistungsfähigkeit einen intakten T3- und T4-Haushalt voraussetzt. Die vitale Bedeutung der Schilddrüsenhormone wird an den gravierenden Folgen einer gestörten Schilddrüsenfunktion deutlich.

Die Schilddrüse produziert ihre Hormone auf Vorrat und speichert sie in Bläschen (innerhalb der Schilddrüsenzellen), den so genannten Follikeln. Durch ständige Abgabe der Hormone aus den Speichern ins Blut wird die Konzentration der Schilddrüsenhormone konstant gehalten. Dazu läuft unter regulären Bedingungen die weitere Produktion in den Drüsenzellen, so dass die Speicher immer wieder gefüllt werden.

Die Schilddrüse liefert einen mittleren Tagesertrag von 100 µg Thyroxin (T4) und 10µg Trijodthyronin (T3).

Der überwiegende Teil der Schilddrüsenhormone (T4 und T3) sind im Blut an Transporteiweiße gebunden, um so zu ihrem Wirkungsort, den verschiedenen Zellen, zu gelangen. Nur ein geringer Teil der Schilddrüsenhormone liegt in der freien Form im Blut vor. Nur die freien Schilddrüsenhormone sind biologisch aktiv und können an Bindungsstellen (Rezeptoren) an den Zellen andocken.

Im Blut wird T4 durch Abspaltung eines Jodatoms in das eigentlich wirksame T3 umgewandelt, und zwar immer in dem Maß, in dem T3 benötigt wird. Die Körperzellen entnehmen hauptsächlich freies T3 aus dem Blut. Der entnommene Anteil des freien Hormons wird sofort durch gebundenes Hormon aus dem Transporteiweiß freigesetzt.

Da aber auf neun Anteile T4 nur ein Anteil T3 kommt, halten sich die beiden Schilddrüsenhormone unterschiedlich lange in der Blutbahn auf: Die Hälfte des T3 findet binnen 19 Stunden einen Abnehmer, vom T4 aber ist nach acht Tagen noch die Hälfte im Blut vorhanden. T3 wird also zehnmal so schnell verbraucht wie T4.

Die Schilddrüsenfunktion wird durch ein übergeordnetes Organ, die Hirnanhangdrüse (Hypophyse) kontrolliert. Das dort gebildete Hormon TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon) dockt an Schaltstellen in der Schilddrüse an und stimuliert sie zur Produktion von T3 und T4, wenn deren Konzentration im Blut zu niedrig für den Bedarf des Körpers ist. Misst die Hypophyse ein ausreichendes Angebot an Schilddrüsenhormonen im Blut, stellt sich eine physiologische Konzentration des TSH ein (zwischen 1,0 und 2,5 mIU/ml = Internationale Milliunits/Liter).

Durch die Wechselbeziehung zwischen Schilddrüsenhormon und TSH ist gewährleistet, dass die Schilddrüsenhormonkonzentration innerhalb der Grenzen konstant bleibt.