FT4 jest niezwiązaną z białkami frakcją osoczową tyroksyny (T4) –  głównego hormonu wytwarzanego i wydzielanego przez tarczycę, która w 99,95% związana jest z białkami nośnikowymi.  Najważniejszymi białkami transportującymi T4 jest globulina wiążąca tyroksynę (TBG) i albumina wiążąca tyroksynę. T4 nie wykazuje większej aktywności biologicznej i pełni funkcję prohormonu, który w tkankach obwodowych przekształcany jest w trijodotyroninę (T3). Jej wolna frakcja (FT3) wykazuje aktywność biologiczną w stosunku do komórek docelowych. Poziom  stężenia FT4 jest silniej skorelowany z stanem metabolicznym  tarczycy niż poziom całkowitej T4 (T4 i FT4 łącznie), gdyż wahania stężenia TBG  i jej zdolności do wiązania T4 mogą maskować istotne zmiany poziomu T4, wynikłe  bezpośrednio ze stanu czynnościowego tarczycy. Poziom FT4  jest  stabilniejszy  niż T4, a jego wahania mieszczą się w węższym zakresie. Algorytm postępowania diagnostycznego w chorobach tarczycy zakłada wstępne oznaczenie FT4 łącznie z TSH. Zmiana stężeń TSH wyprzedza zmianę stężeń FT4, a amplituda zmian jest kilkadziesiąt razy większa. Dalsze ambulatoryjne różnicowanie chorób tarczycy polega na oznaczeniu FT3 łącznie z TRH (hormon uwalniający TSH). Wyniki uzyskane tymi testami pozwalają na diagnozę i różnicowanie nadczynności/ niedoczynności tarczycy: pierwotnej (związanej ze zmianami w obrębie gruczołu) i wtórnej (związanej z regulacją przez przysadkę/podwzgórze) oraz subklinicznej postaci nadczynności.

Rola hormonów tarczycy
Wydzielanie i synteza hormonów tarczycy pozostaje pod kontrolą TSH. Hormony tarczycy pobudzają w tkankach procesy fosforylacji oksydacyjnej, wpływają na transport błonowy, modulują syntezę białek, wpływają na działanie innych hormonów. Biorą udział w kontroli funkcjonowania wielu narządów i układów: krążenia, nerwowego (kluczowe w okresie płodowym), pokarmowego, rozrodczego, nerek. Regulują metabolizm lipidów i węglowodanów.