La biosíntesis de las hormonas tiroideas, su almacenamiento y su secreción son procesos finamente regulados por diversos mecanismos. La síntesis hormonal involucra tres etapas secuenciales. La primera comprende la provisión de yoduro desde la sangre hacia el interior de la célula folicular a través de su membrana basal mediada por un transportador específico, el simportador de sodio y yoduro (NIS). La siguiente etapa constituye la organificación del yoduro acumudado, en la cual el yoduro es covalentemente unido a residuos tirosina presentes en la molécula de tiroglobulina (Tg) con la subsecuente formación de MIT y DIT. Posteriormente tiene lugar la producción de yodotironinas mediante la reacción de acoplamiento de MIT y DIT, con formación de T4 y T3. El proceso de captación del yoduro es realizado en la región basolateral de la célula folicular, mientras que los procesos de organificación y acoplamiento tienen lugar a nivel de la zona apical, más específicamente en la interfase célula-coloide, en el transcurso de la fusión de las vesículas exocíticas conteniendo
