Xét nghiệm định lượng nồng độ T3 toàn phần thường được chỉ định khi bệnh nhân có biểu hiện triệu chứng cường giáp song nồng độ T4 tự do bình thường hay ở mức ranh giới. Xét nghiệm giúp đánh giá chức năng tuyến giáp và chẩn đoán các trường hợp cường giáp do T3. Xét nghiệm có thể được sử dụng để theo dõi hiệu quả điều trị đối với tình trạng cường giáp. Nếu nồng độ T3 toàn phần trong giới hạn bình thường, chứng tỏ thuốc điều trị có hiệu quả kiểm soát tình trạng cường giáp.

Tăng nồng độ T3 toàn phần gặp trong: Cường giáp, có thai, Nhiễm độc giáp do T3, ung thư tuyến giáp, viêm giáp.

T3 toàn phần giảm gặp trong: Đang bị bệnh lý cấp tính, thiếu hụt TBG bẩm sinh, suy giáp, bệnh gan, suy thận, tình trạng đói ăn, sau cắt tuyến giáp.