Für den Feinbau der Schilddrüse charakteristische Strukturen unterschiedlicher Größe und Form. Ihre Begrenzung wird von einem einschichtigen, funktionsabhängig unterschiedlich hohen Epithel gebildet, das ein homogenes eosinophiles oder basophiles Kolloid umschließt. Die Epithelzellen bilden einen Thyreoglobulin-Hormonkomplex, der im Kolloid gespeichert wird und durch Endozytose von den Epithelzellen wieder aufgenommen werden kann. Die Hormone werden in Lysosomen der Thyrozyten vom Hormon-Thyroglobulin-Komplex abgespalten und in die Blutbahn abgegeben.

Zu den Schilddrüsenhormonen gehört das Trijodthyronin (T3) und das Thyroxin (T4), die entscheidend sind für Wachstum und Reifung des Organismus. Die Produktion der Hormone in der Schilddrüse unterliegt der Steuerung durch das hypothalamisch-hypophysäre-System. Der Hypothalamus als höchstes Zentrum bildet TRH (Thyreotropin-Releasing-Hormon). TRH erreicht die Hypophyse und bewirkt dort die Freisetzung des Proteohormons TSH (Thyreotropin). TSH gelangt in die Blutbahn und führt in der Schilddrüse zur Synthese der Schilddrüsenhormone, einer vermehrten Aufnahme von Jodid und zur Wachstumssteigerung der Schilddrüse. Thyroxin (T4) liegt nach der Synthese aus zwei Dijidthyrosinresten meist in seiner an Thyreoglobulin gebundenen, in den Follikeln der Schilddrüse gespeicherten Form vor. Nach Stimulation durch TSH wird es in die Blutbahn freigesetzt und in das aktive T3 umgewandelt, das in die Zielzelle aufgenommen wird an spezifische Zellkernrezeptoren bindet. Die Schilddrüsenhormone erhöhen über die Förderung der Glukosebildung und des Glykogenabbaus den Blutzuckerspiegel. Die Lipolyse wird gefördert, der Grundumsatz durch vermehrte Expression der Na+-K+-ATPase gesteigert. Am Herzen wirken die Schilddrüsenhormone positiv inotrop (Verstärkung der Kontraktionskraft) und chronotrop (Steigerung der Herzfrequenz) und durch Erhöhung der β1-Rezeptordichte. Durch die negative Rückkopplung wird bei hohen Konzentrationen der Schilddrüsenhormone im Blut die Ausschüttung von TRH und TSH gehemmt. Auch TSH kann die TRH- Ausschüttung aus dem Hypothalamus vermindern. Das in den parafollikolären C-Zellen synthetisierte Calcitonin reguliert zusammen mit dem Parathormon den Calcium- und Phosphathaushalt des Körpers, indem es Osteoklasten hemmt und somit der Freisetzung von Calcium aus dem Knochen entgegenwirkt.

Homogene eosinophile Substanz im Lumen der Schilddrüsenfollikel. Es enthält das von den Follikelepithelzellen produzierte Thyroglobulin, an das die Hormone Trijodthyronin und Thyroxin in inaktiver Form gebunden sind. Auf diese Weise können große Hormonmengen extrazellulär gespeichert werden; durch Endozytose können die Follikelepithelzellen den Hormon-Thyroglobulinkomplex wieder reabsorbieren. Die Hormone werden in Lysosomen vom Hormon-Thyroglobulin-Komplex abgespalten und in die Blutbahn abgegeben.