Vaskularisasi: Kelenjar tiroid disuplai oleh arteri tiroid superior, inferior, dan terkadang juga arteri tiroidea ima dari a. brachiocephalica atau cabang aorta. Arterinya banyak dan cabangnya beranastomose pada permukaan dan dalam kelenjar, baik ipsilateral maupun kontralateral. Tiroid superior menembus fascia tiroid dan kemudian bercabang menjadi cabang anterior dan posterior. Cabang anterior mensuplai permukaan anterior kelenjar dan cabang posterior mensuplai permukaan lateral dan medial. a. tiroid inferior mensupali basis kelenjar dan bercabang ke superior (ascenden) dan inferior yang mensuplai permukaan inferior dan posterior kelenjar. Sistem venanya berasal dari pleksus perifolikular yang menyatu di permukaan membentukvena tiroidea superior, lateral dan inferior

Inervasi kelenjar tiroid berasal dari ganglion servikal superior dan N. laringeus superior yang merupakan cabang dari N. vagus. Kedua saraf ini akan bergabung menjadi satu didalam kelenjar tiroid dan berjalan disepanjang arteri tiroid superior. N. laringeus rekurens berjalan disekitar kelenjar tiroid, pada tindakan tiroidektomi sering terjadi cedera dari nervus ini terutama N. laringeus kanan karena letaknya yang lebih lateral yaitu setinggi arteri tiroid inferior.9

Thyroglobulin dihasilkan oleh endoplasmik retikulum yang terdapat didalam sel-sel folikular tiroid. Asam amino tiroksin bergabung dengan thyroglobulin dan seterusnya masuk ke dalam koloid melalui oksitosis. Tiroid menerima yodium yang masuk ke dalam kedalam koloid melalui pompa yodium. Di dalam koloid, yodium tersebut terus becantum dengan tiroksin yang terdapat dalam thyroglobulin. Percantuman satu molekul yodium dengan thyroglobulin membentuk MIT ( monoiodotyrosine) dan jika dua molekul yodium yang bergabung maka terbentuklah DIT (di-iodotyrosin).Satu molekul DIT dan MIT bergabung akan membentuk T3 (tri- iodothyronine) dan jika dua molekul DIT bergabung akan membentuk T4 (tiroksin). Semua produk ini masih tetap bergabung dengan thyroglobulin. Pada rangsangan tertentu sel-sel folikular memulakan proses fagositosis koloid yang akan akhirnya membebaskan hormone tiroid yang aktif T3 dan T4 serta hormon yang inaktif yaitu iodotyrosin, MIT dan DIT. Hormone tiroid amat lipofilik dan dapat menembusi membrane sel folikular dan masuk kedalam darah.

Yodium adalahhalogenyang reaktivitasnya paling rendah dan paling bersifat elektropositif