Kilpirauhashormonien, tyroksiinin ja trijodityroniinin, tuotantoa ja vapautumista ohjataan takaisinkytkentäsilmukalla, johon osallistuvat hypotalamus, aivolisäke ja kilpirauhanen. Kilpirauhashormonien aktivaatiota kontrolloidaan sitten kehon kudoksissa, kuten maksassa, aivoissa ja munuaisissa, entsyymeillä, joita kutsutaan dejodinaaseiksi, jotka muuttavat tyroksiinin aktiiviseksi trijodityroniiniksi. Suurin osa kehossa kiertävästä trijodityroniinista (noin 80 %) tuotetaan tällä tavalla.
Kilpirauhashormonin tuotantojärjestelmää säätelee takaisinkytkentäsilmukka siten, että kilpirauhashormonien tyroksiinin ja trijodityroniinin pitoisuuksien noustessa ne estävät sekä tyrotropiinia vapauttavan hormonin vapautumisen hypotalamuksesta että kilpirauhasta stimuloivan hormonin vapautumista aivolisäkkeestä. Tämä järjestelmä antaa keholle mahdollisuuden ylläpitää kilpirauhashormonien tasaista tasoa kehossa.
