Badanie T4 służy do monitorowania leczenia schorzeń dotyczacych tarczycy (nadczynność lub niedoczynność), szczególnie klinicznie jawnej lub spowodowanej chorobą podwzgórza albo przysadki. Całkowita tyroksyna T4 odzwierciedla aktywność wydzielniczą tarczycy.

Tarczyca jest gruczołem wydzielania wewnętrznego syntetyzującym, magazynującym oraz wydzielającym tyroksynę (T4) i trójjodotyroninę (T3). Oba te hormony działają stymulująco na metabolizm ustroju, utlenianie i termogenezę w organizmie oraz metabolizm lipidów. Synteza  i sekrecja T3 i T4 jest nasilana przez przysadkowy hormon pobudzający- tyreotropinę (TSH). T4  wiąże się z globuliną wiążącą tyroksynę, prealbuminą i albuminami we krwi. W tkankach ulega odjodowaniu do T3, działającej hormonalnie na poziomie komórkowym.
 
* krew żylna, surowica