血清0.5mL(或全血1mL)，採檢前的準備不須空腹，靜脈採血不加任何抗凝劑，血液完全凝固後，離心分離出血清至少0.5 mL。檢體於2-8℃可存放48小時、室溫8小時或-20℃長期保存。

檢體退件：溶血≥3+；錯誤的檢體類別；檢體不足

甲狀腺功能檢查可以用來分辨甲狀腺primary or secondary的原因。

甲狀腺素T4是在甲狀腺內接受腦下垂體TSH的訊號，由iodide與thyroglobulin結合製造的，為T3主要材料。Total T4中也是極少部份的free T4具有生物活性，與free T3生理功能相同，也都具有負回饋來抑制TRH、TSH的釋出。

T4上升於Acute intermittent porphyria，primary biliary cirrhosis，TBG先天性的過量，飲食攝取碘過高，甲狀腺毒性腫(多結或單結)，Grave’s disease(突眼性甲狀腺腫)，甲狀腺機能亢進，懷孕，新生兒，急性精神疾病，初期的亞急性甲狀腺炎。藥物引起上升包括Amiodarone、amphetamine、Betadine、clofibrate、dextrothyroxine、dinoprost tromethamine、estrogens、floraquin、furosemide、5-fluorouracil、halothane、heparin、heroin、iodinated radiographic contrast dye、iodothiouracil、iopanoic acid、ipodate、levarterenol、levodopa、methadone、Metrecal、oral contraceptive、perphenazine、phenylbutazone、progesterone、beta-blockers、thyroid extract、thyroid-releasing hormone、thyrotropin、thyroxine、Vioform都可能測得到上升的數據。

T4下降於肢端肥大症(acromegaly)，肝硬化，矮呆症(cretinism、myxedema)，子癇，TBG先天性不足，碘缺乏的甲狀腺腫(goiter)，慢性甲狀腺炎(Hashimoto’s)，蛋白質缺乏，肝硬化，腎病，腎衰竭，營養不良，飢餓，黏液水腫，腦下垂體功能不足，第三期的亞急性甲狀腺炎，甲狀腺切除，存在antithyroxine抗體時，非甲狀腺的急症疾病(Nonthyroidal illness、NTI)，手術後，放射性碘治療，還有使用到抗甲狀腺藥物、類固醇、止痛藥、心臟及精神神經科用藥，都可能得到偏低的數據：adrenal corticoids、adrenocorticotropic hormone、amiodarone、androgens、anabolic steroids、antithyroid drugs、asparaginase、barbiturates、carbamazepine、chlorpromazine、corticotropin、cortisone、danazol、diphenylhydantoin、ethionamide、fenclofenac、furosemide、gold salts、iodides、isoniazid、isotretinoin、lithium carbonate、L-triiodothyronine、methimazole、oxyphenbutazone、penicillin、phenobarbital、phenytoin、prednisone、propranolol、propylthiouracil、reserpine、rifampicin、salicylates、somatotropin、SSKI、sulfonamides and thiocyanate。

T4常與free T4、TSH的檢驗結果同時評估。如果因為其它疾病(NTI)測到低值，通常在恢復後再檢驗一次。