甲状腺激素对成熟的神经系统的影响主要表现为中枢神经系统的兴奋作用。甲状腺激素对神经细胞前体细胞的分化、增殖、凋亡和重建等均有调节作用。甲状腺激素具有β-肾上腺素样作用，使肾上腺素受体表达增加，这种作用在甲状腺激素过多时表现得较突出。患者常有心动过速、心悸、出汗、不耐热、脉压差增大、第一心音亢进、手抖及部分眼征等甲亢的早期症状，均与甲状腺激素的这一作用有关。