Высокий уровень свободного тироксина, обычно обусловленный гипертиреозом, вызывает гиперметаболизм, психическое возбуждение, учащенное сердцебиение, потливость, повышенный аппетит, потерю веса, учащение опорожнения кишечника, бессонницу и сонливость, а также тремор рук. В некоторых случаях наблюдается также выпячивание глаз. Диффузный токсический зоб, подострый тиреоидит, болезнь Хашимото, некоторые лекарственные стимуляции, опухоли гипофиза могут вызвать гипертиреоз с высоким уровнем свободного тироксина. Гипертиреоз необходимо лечить незамедлительно, иначе он может привести к серьезным осложнениям, таким как гипертиреоидная болезнь сердца и сердечная недостаточность.