O principal efeito farmacológico da levotiroxina é o aumento da taxa metabólica tecidual. A levotiroxina afeta o metabolismo protéico eo glicídico, promovendo gliconeogênese e estimulando a sínteseprotéica. Afeta o metabolismo lipídico, diminuindo as concentrações hepática e sérica do colesterol. Transformando-se emtriiodotironina, participa na regulação do crescimento e da diferenciação celular.