但是当缺碘严重时，这种代偿机制仍不能维持正常的甲状腺功能，甲状腺则优先分泌需碘量较少而活性较强的T3，而T4合成降低。由于血液中T4的浓度是刺激垂体产生促甲状腺的主要原因，血中T4浓度降低，则刺激垂体产生促甲状腺增加，使甲状腺增生、肿大。