La L-Tiroxina es idéntica en estructura y modo de acción a la tiroxina (T₄) secretada fisiológicamente y presente de forma habitual en mamíferos con funcionamiento normal de la glándula tiroides. La tiroxina se metaboliza principalmente a triyodotironina (T₃). T₄ y T₃ tienen una amplia variedad de efectos biológicos por todo el cuerpo. Son esenciales para la regulación del metabolismo basal, la función cardiaca, el flujo sanguíneo, el metabolismo de lípidos y carbohidratos. También son esenciales para el crecimiento normal y desarrollo de los sistemas neurológico y esquelético.