Tiroksin adalah hormon yang disekresikan oleh kelenjar tiroid sebagai respons terhadap fungsi kelenjar tiroid dan terdiri dari tiroksin bebas dan tiroksin terikat di dalam darah. Proporsi tiroksin terikat relatif tinggi, sedangkan proporsi tiroksin bebas relatif rendah. Meskipun proporsinya kecil, tiroksin bebas adalah tiroksin yang aktif secara biologis. Ini adalah indikator yang baik untuk aktivitas tiroid karena tidak terpengaruh oleh konsentrasi protein pengikat. Selain tiroksin bebas, hormon perangsang tiroid dan triiodotironin juga diindikasikan secara klinis. Peningkatan tiroksin bebas dengan penurunan hormon perangsang tiroid secara bersamaan mengindikasikan kemungkinan besar hipertiroidisme dan disarankan untuk melakukan tes penyerapan yodium tiroid secara bersamaan. Selain hipertiroidisme, tiroksin bebas juga dapat meningkat pada tahap awal tiroiditis subakut.