Numerous complex regulatory mechanisms influence the development and function of the peripheral and central nervous system. Wśród nich hormony należą do najsilniejszych czynników regulacyjnych. Różne cząsteczki znane z aktywności hormonalnej pełnią rolę neurotransmiterów. Dodatkowo, hormony wydzielane ogólnoustrojowo modulują funkcję układu nerwowego zarówno na poziomie mózgu, jak i w narządach obwodowych. Wykazano, że czynność tarczycy odgrywa kluczową rolę w prawidłowym rozwoju poznawczym, ale także w wielu innych aspektach aktywności układu nerwowego, w mechanizmach polegających na bezpośredniej interakcji z wewnętrznymi obwodami regulacyjnymi lub pośrednio poprzez ogólnoustrojowe oddziaływanie np. na układ krążenia czy szlaki metaboliczne. Ze względu na te ścisłe związki z czynnością układu nerwowego, zaburzenia stanu tyreometabolicznego wiążą się z szerokim spektrum objawów neurologicznych, w tym: zaburzeniami nastroju i funkcji poznawczych, bólami głowy, oftalmoplegią, drżeniem i innymi zaburzeniami ruchowymi, osłabieniem mięśni itp. Zarówno nad- jak i niedoczynność tarczycy może powodować objawy psychiatryczne, takie jak zaburzenia depresyjne lub lękowe, deficyty pamięci, niezdolność wykonawcza, a nawet psychozy. Ciężka zdekompensowana niedoczynność tarczycy może prowadzić do śpiączki obrzękowej – zagrażającego życiu stanu z kolejno postępującymi objawami encefalopatycznymi. Steroidoreaktywna encefalopatia związana z autoimmunologicznym zapaleniem tarczycy (SREAAT – Steroid-responsive Encephalopathy associated with Autoimmune Thyroiditis) jest kolejną postacią encefalopatii związanej z chorobą tarczycy i powodującej potencjalnie poważne powikłania kliniczne. Zaburzenia tyreometaboliczne mogą wpływać na czynność mięśni, powodując subiektywne zmęczenie i niską tolerancję wysiłku, a w niektórych przypadkach (zwłaszcza w niedoczynności tarczycy) obiektywne objawy miopatyczne. Zaburzenia mogą dotyczyć również obwodowego układu nerwowego, głównie u pacjentów z niedoczynnością tarczycy, z większą tendencją do rozwoju polineuropatii obwodowej i neuropatii uwięźniętych, takich jak zespół cieśni nadgarstka czy zespół kanału Guyone’a.
.