Thyroxine (T4) merupakan hormon yang hanya disintesis oleh kelenjar tiroid melalui stimulasi thyroid-stimulating hormone (TSH) dari kelenjar pituitari. Sebagian T4 akan dikonversi menjadi T3 (deiodinasi) di dalam jaringan perifer. Dalam sirkulasi darah, sebagian besar T4 terikat dengan protein karier (thyroxine-binding globulin, prealbumin, albumin), serta sebagian sisanya berada dalam bentuk aktif yang tidak terikat protein (free T4 / FT4).
Untuk evaluasi hipotiroid dan fungsi tiroid keseluruhan, pemeriksaan FT4 lebih direkomendasikan dibandingkan dengan T4 total, dimana pemeriksaan FT4 dilakukan bersama TSH dan T3.