ต่อมไทรอยด์เป็นต่อมไร้ท่อขนาดใหญ่ ลักษณะเป็นพู มี 2 พู อยู่สองข้างของคอหอยโดยมีเนื้อเยื่อบาง ๆ เชื่อมต่อกัน ดังภาพ
ภาพ ต่อมไทรอยด์และพาราไทรอยด์
ในปี พ.ศ. 2426 ศัลยแพทย์ชาวสวิส ชื่อ อี.คอกเคอร์ (E.Kocher) พิมพ์ผลงานที่ได้จากการผ่าตัดต่อมไทรอยด์ของคนไข้จำนวนหนึ่งออกหลังการผ่าตัดคนไข้มีอาการผิดปกติ คือ อ่อนเพลียไม่มีแรง เริ่มบวมที่หน้า มือ และเท้า ในที่สุดก็บวมทั้งตัว ผิวหนังของคนไข้แห้งและแข็ง เป็นสะเก็ด สมองเสื่อม จากนั้นมาจึงมีผู้สนใจศึกษาผลของการตัดต่อมไทรอยด์ในสัตว์ทดลองพบว่า ถ้าตัดต่อมไทรอยด์ของสัตว์ที่ไม่เจริญเติมที่ทำให้สัตว์ทดลองมีลักษณะเตี้ยแคระ
ในปี พ.ศ. 2438 นักวิทยาศ่าสตร์ ชื่อ แมกนัส เลวี (Magnus Levy) นำต่อมไทรอยดืของแกะมาทำให้แห้งแล้วบดละเอียดให้คนปกติกิน ปรากฏว่าทำให้อัตราเมแทบอลิซึมของร่างกายสูงขึ้น และในปลายศตวรรษนั้น แพทย์ก็สามารถรักษาคนไข้ที่ไม่สามารถผลิตฮอร์โมนจากต่อมไทรอยด์ได้สำเร็จ โดยให้คนไข้กินต่อมไทรอยด์ของแกะที่บดละเอียด
ในปี พ.ศ. 2439 โบมาน (C.Z. Boumann) วิเคราะห์เนื้อเยื่อต่างๆของร่างกาย พบว่าเซลล์ในต่อมไทรอยด์มีปริมาณไอโอดีนสูงกว่าเซลล์ในส่วนอื่นถึง 100 เท่า และยังพบว่าคนที่อยู่ใกล้ทะเลมีไอโอดีนในต่อมไทรอยด์เข้มข้นกว่าคนที่อยู่ห่างไกลทะเล
เมื่อประมาณปี พ.ศ. 2448 เดวิด มารีน (David Marine) พบวง่าคนที่อยู่ริมฝั่งทะเลจะเป็นโรคคอพอก (simple goiter) น้อยกว่าคนที่อยู่ห่างทะเล มารีนได้ทำการทดลองให้อาหารที่ไม่มีไอโอดีนแก่สัตว์ ปรากฏว่าสัตว์เหล่านั้นเป็นโรคคอพอก และเมื่อให้อาหารที่มีไอโอดีนบ้างเล็กน้อยสัตว์เหล่านั้นก็หายจากโรคคอพอก มารีนจึงเสนอให้มีการเติมไอโอดีนในน้ำเพื่อป้องกันการขาดไอโอดีน
ต้นศตวรรษที่ 20 มีผู้สกัดสารเคมีที่สกัดจากต่อมไทรอยด์ และเรียกสารที่สกัดออกมาได้นี้ว่า ไทรอกซิน (thyroxin) และพบว่าแหล่งที่สร้างฮอรืโมนไทรอกซินในต่อมไทรอยด์เป็นกลุ่มเซลล์กลมๆที่มีคสามหนาชั้นเดียวและมีช่องกลวงตรงกลาง เรียกไทรอยด์ฟอลลิเคิล (thyroid follicle) ดังภาพ ต่อมไทรอยด์จะประกอบด้วยไทรอยดืฟอลลิเคิลเหล่านี้หลายหมื่นอัน จากการศึกษาต่อมาพบว่า ไทรอกซินเป็นฮอร์โมนที่มีหน้าที่สำคัญ คือ ควบคุมอัตราเมแทบอลิซึมของร่างกายมีความจำเป็นต่อการเจริญและพัฒนาการของร่างกายโดยเฉพาะพัฒนาการของสมอง
ภาพ ต่อมไทรอยด์จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงไทรอยด์ฟอลลิเคิล
วงการแพทย์ตรวงจพบว่าต่อมไทรอยด์ของคนบางคนสร้างฮอร์โมนไทรอกซินได้น้อยกว่าคนปกติทั่วไป ทั้งๆที่ร่างกายมีปริมาณไอโอดีนอยู่มาก และพบว่าอาการที่ร่างกายผลิตไทรอกซินได้น้อยจะแสดงออกในผู้ป่วยที่เป็นเด็กและผู้ใหญ่แตกต่างกัน คือ ถ้าสขาดฮอร์โมนนี้ในวัยเด็กจะมีผลให้พัฒนาการทางร่างกายและสมองด้อยลง ทำให้ร่างกายเตี้ยแคระ แขนขาสั้น ผิวหยาบแห้ง ผมบาง การเจริญเติบโตช้ากว่าเด็กปกติและ ปัญญาอ่อน กลุ่มอาการเช่นนี้เรียกว่า ครีทินิซึม (cretinism) ดังภาพ
ภาพ ภาพขวามือเป็นผู้ป่วยด้วยโรคครีทินิซึมอายุ 39 ปี ขาดไทรอกซินในเด็ก มีสติปัญญา
เกือบเท่ากับเด็กอายุ 4 ปี ภาพซ้ายมือเป็นพี่สาวของผู้ป่วย อายุ 48 ปี ซึ่งปกติ
สำหรับในวัยผู้ใหญ่ การขาดฮอร์โมนไทรอกซินจะทำให้มีอาการเหนื่อยง่าย น้ำหนักเพิ่ม ทนความหนาวไม่ได้ กล้ามเนื้ออ่อนแรง ผมและผิวหนังแห้ง หัวใจโต ร่างกายอ่อนแอติดเชื้อง่าย มีอาการซึม เฉื่อยช้า และความจำเสื่อม กลุ่มอาการเช่นนี้เรียกว่า มิกซีดีมา (myxedema)
ภาพ ใบหน้าและมือของหญิงอายุ 69 ปี ป่วยเป็นโรคมิกซีดีมา เพราะขาดไทรอกซินในวัยผู้ใหญ่
การกินอาหารไม่ถูกหลักโภชนาการ โดยเฉพาะกินอาหารที่ขาดธาตุไอโอดีนเป็นประจำ จะมีผลให้ร่างกายขาดฮอร์โมนไทรอกซินได้เช่นกัน ทั้งนี้เพราะธาตุไอโอดีนเป็นองค์ประกอบสำคัญของฮอร์โมนชนิดนี้ แพทย์พบว่าการขาดธาตุไอโอดีนจะมีผลให้ต่อมไทรอยด์ไม่สามารถสร้างฮอร์โมนได้เลย มีผลทำให้เป็นโรคคอพอก ซึ่งจะมีอาการทั่วไปเหมือนผู้ที่ป่วยเป็นมิกซีดีมา แต่จะมีคอโตร่วมด้วย ทั้งนี้เพราะเมื่อร่างกายขาดไทรอกซินจะส่งผลไปกระตุ้นไฮโพทาลามัสให้หลั่งสารเคมีมากระตุ้น