La T4 libre est la fraction de la principale hormone thyroïdienne circulant non liée aux protéines de transport, et c'est la fraction disponible pour les tissus. Avec la TSH, elle décrit la quantité d'hormone que la thyroïde délivre réellement. Elle constitue la mesure de référence de la production thyroïdienne lorsque la signalisation hypophysaire est en question.
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Une T4 libre élevée accompagne le plus souvent une thyroïde hyperactive, qu'il s'agisse d'une maladie de Basedow, d'un nodule autonome, d'une glande inflammée libérant l'hormone stockée, ou d'une dose excessive d'hormonothérapie thyroïdienne substitutive. Des valeurs abaissées orientent le plus souvent vers une glande hypoactive, généralement une thyroïdite auto-immune ou les suites d'une chirurgie thyroïdienne ou d'un traitement par iode radioactif, et parfois vers une stimulation hypophysaire réduite. Une maladie grave non thyroïdienne peut l'abaisser en l'absence de maladie thyroïdienne. Un résultat isolé hors intervalle est une raison de répéter le dosage et d'en discuter avec un médecin, non une conclusion.
Le sang est prélevé avant la prise quotidienne de lévothyroxine, une dose prise quelques heures plus tôt élevant transitoirement le taux mesuré ; les suppléments de biotine interfèrent avec de nombreux immunodosages et sont habituellement suspendus au préalable. La grossesse, les œstrogènes et une maladie aiguë déplacent les résultats thyroïdiens, et les techniques de dosage diffèrent suffisamment pour que les tendances soient de préférence suivies dans un même laboratoire. Elle se lit d'abord en regard de la TSH, la T3 libre et les anticorps anti-TPO ou anti-thyroglobuline venant préciser le profil et sa cause.
Les valeurs de référence sont des valeurs générales pour adultes et dépendent du laboratoire, de la méthode, de l'âge et du sexe. À titre indicatif, pas diagnostique — discutez des résultats avec votre médecin.