Йодный обмен при первичном тиреотоксикозе представляет наибольший интерес, так как йод играет важную роль в синтезе тиреоидных гормонов, йод поступает в организм в основном с пищей и питьевой водой. Наиболее богаты им зеленые овощи, молоко, яйца, морские и речные рыбы. В каком бы соединении йод ни поступал в кишечник, из него он переходит в кровь и ткани организма в виде йодидов. Йод содержится во всех органах, но больше всего в эндокринных железах, главным образом. Щитовидной железе, на которую приходится 1,5 всего содержащегося в организме йода; у человека на 1 г сырой щитовидной железы приходится в среднем 0,0025 г йода. Под действием специальных ферментов освобождающийся в щитовидной железе из йодидов элементарный йод синтезируется с тирозином, содержащимся в высокомолекулярном тиреоглобулине, в моно и дийодтирозин, 3 последние переходят в тиреоглобулине же в гормонально активные тироксин и трийодтиронин. Образовавшийся таким путем в клетке фолликула йодтиреоглобулин депонируется в фолликулярном коллоиде. От йодтиреоглобулина тиреоидные гормоны отщепляются под действием протеолитических ферментов щитовидной железы (катепсинов), стимулируемых тиреотропным гормоном гипофиза. Поступая в кровь, они в процессе обмена теряют свой йод, который частично вновь используется щитовидной железой для синтеза гормонов, а частично выводится из организма, главным образом почками и кожей, но также через кишечник и дыхательные пути.