Níveis elevados de T4 livre, que excedem a faixa de referência normal (por exemplo, um limite superior como 1,7 ng/dl), podem indicar uma glândula tireoide hiperativa (hipertireoidismo), tireoidite ou condições tireoidianas tóxicas. Um T4 livre alto também pode indicar tireotoxicose. Esta condição, caracterizada por vários sintomas e pelo funcionamento rápido da glândula tireoide, também é conhecida como 'bócio tóxico'.