يقيس تركيز الثايروكسين الحر (Free T4) في المصل، وهو الجزء غير المرتبط ببروتينات الدم (مثل الألبيومين و TBG) من هرمون الثايروكسين الكلي (T4). يمثل FT4 الشكل الفسيولوجي النشط بيولوجياً القادر على دخول الخلايا وتنظيم عملية التمثيل الغذائي (الأيض). يعتبر FT4 مؤشراً أكثر موثوقية لوظيفة الغدة الدرقية الفعلية من قياس T4 الكلي، حيث لا يتأثر بتغيرات مستويات البروتينات الرابطة.