De schildklier bevindt zich aan de voorzijde van de hals juist onder het strottenhoofd en net boven het kuiltje in de hals. In een normale situatie is de schildklier nauwelijks te zien of te voelen. Bij het slikken beweegt de schildklier mee naar boven. 
De schildklier bestaat uit twee kwabben die verbonden zijn door een smalle brug en heeft dus ongeveer de vorm van een vlinder. De kwabben liggen links en rechts van de luchtpijp. De afmeting bij volwassenen is ca. 5 cm breed en 4 cm hoog en de schildklier weegt ongeveer 16 gram. Tegen de achterzijde van de schildklier bevinden zich, aan weerszijde op de hoeken, de bijschildklieren. Deze vier bijschildklieren hebben elk de grootte van een rijstkorrel.

Schildklierhormoon

De schildklier produceert schildklierhormonen. Deze hormonen worden door de schildklier afgescheiden in de bloedbaan. Via het bloed kunnen zij elders in het lichaam hun regulerende werking gaan uitoefenen. Men spreekt dan ook van een endocriene klier ofwel een klier met interne (inwendige) secretie (afscheiding). 
Het lichaam bevat naast de schildklier ook andere hormoonklieren. Een daarvan is de hypofyse of hersenaanhangsel. Dit is een orgaantje ter grootte van een flinke erwt. De hypofyse reguleert onder andere weer de werking van de schildklier. Andere hormoonklieren zijn de bijschildklieren, de bijnieren, de alvleesklier (of pancreas) en de geslachtsklieren (bij de vrouw de ovaria en bij de man de testes).

T4/T3

De schildklier produceert twee soorten hormonen: thyroxine en trijoodthyronine. Thyroxine is een hormoon dat 4 jodiumatomen bevat en wordt vaak simpelweg T4 genoemd. Trijoodthyronine bevat 3 jodiumatomen en wordt vaak aangeduid met T3. 
Deze hormonen worden dus door de schildklier afgegeven aan het bloed. De schildklier produceert voornamelijk T4 en slechts een geringe hoeveelheid T3. 
Het grootste deel van de hoeveelheid T3 die in het lichaam aanwezig is (ongeveer 80% van het totaal) wordt buiten de schildklier uit T4 gemaakt. In dit proces speelt de lever een belangrijke rol. 
T3 is het direct werkzame hormoon in het lichaam en het beïnvloedt de activiteit van alle cellen en al het weefsel. T4 is een soort voorraad (pro- of voorhormoon), die naar behoefte geleidelijk wordt omgezet in T3. De schildklierhormonen T4 (mits omgezet in T3) en T3 werken stimulerend of remmend op de werking van andere organen. Ze spelen een belangrijke rol bij de regulatie van de snelheid waarmee de stofwisseling, het metabolisme, in de cellen plaatsvindt. Stofwisseling is het opnemen van voedsel, het omzetten van voedsel in energie, die nodig is voor alle lichaamsprocessen. 
Daarnaast zijn schildklierhormonen van groot belang voor de regeling van de groei. In de ontwikkeling van het menselijke embryo is dan ook al heel vroeg iets te onderscheiden dat later de schildklier wordt. Tien weken na de bevruchting zijn er onderaan de hals al twee kwabjes met follikels te zien. Een follikel is een blaasje bestaande uit een schil van cellen om een centrale ruimte met een soort sap: het colloïd. Het colloïd bevat een eiwit dat thyreoglobine heet en dat alleen in de schildklier gemaakt wordt. De schildklier van het embryo neemt vanaf de 10e tot 12e week jodium op en twee weken later begint de produktie van T4. Tegenwoordig wordt bij baby’s 6 tot 9 dagen na de geboorte een beetje bloed afgenomen door een prikje in de hiel om na te gaan of de schildklier normaal functioneert. Dit wordt gedaan omdat 1 op de 2.000 pasgeborenen in ons land wordt geboren met een voorbijgaande (passagère) congenitale (aangeboren) hypothyreoïdie (CHT) en 1 op de 3.000 pasgeborenen heeft een blijvende (permanente) congenitale hypothyreoïdie (CHT).

Hypothalamus

Nu bestaat er een mechanisme dat nauwkeurig bepaalt hoeveel T3 en T4 door de schildklier geproduceerd moet worden. De schildklierwerking wordt gereguleerd vanuit de hersenen. De hypothalamus, een klein hersengebied dat bestaat uit een aantal dicht opeengepakte kernen, vangt signalen op uit het lichaam. Indien er signalen worden opgevangen dat er te weinig schildklierhormoon in het bloed aanwezig is, stuurt de hypothalamus een hormoon, dat kortweg TRH (Thyrotrophin Releasing Hormone) genoemd wordt, naar de hypofyse. De hypofyse is een kleine hormoonklier die zich, net als de hypothalamus, onderin de hersenen bevindt. Deze kan beschouwd worden als de coördinator van alle andere klieren met inwendige afscheiding. De hypofyse reageert op het TRH-hormoon van de hypothalamus door het schildklierstimulerende hormoon TSH (Thyroid Stimulating Hormone) te produceren en af te geven (secretie) aan het bloed. De schildklier reageert op dit hormoon in het bloed en gaat daardoor meer T4 en T3 aanmaken. Als er voldoende schildklierhormoon in het bloed aanwezig is dan wordt dit gesignaleerd door de hypothalamus en de hypofyse en stopt de productie van respectievelijk TRH en TSH waardoor de schildklier niet gestimuleerd wordt om meer T4 en T3 te produceren. Als de hiervoor beschreven regulering normaal verloopt, en de schildklier dus de normale hoeveelheden T3 en T4 produceert, spreekt men van een euthyreotische toestand. Er zijn echter verschillende oorzaken waardoor de werking van de schildklier ontregeld kan raken.