Základním lékem při léčbě hypotyreózy je levotyroxin (T4). Nicméně u části osob (10-15%) nevede substituční léčba T4 k plné úpravě všech příznaků hypotyreózy (někdy přetrvávají především psychické změny) nebo se i přes velké dávky T4 nedaří normalizovat TSH.
U těchto osob je výhodné zkusit kombinaci T4 a trijodtyroninu (T3). Podávání T3 má v některých případech i racionální vědecký podklad. Četné genetické studie v průběhu let totiž prokázaly, že určitá část populace má polymorfismus některého typu dejodáz - enzymů, které konvertují T4 na T3 nebo na rT3.
Pokud při kombinované terapii T4/T3 není klinický efekt patrný do 3 měsíců, je lépe T3 vysadit. Kombinovaná léčba T4 a T3 by měla být prováděna zkušenými endokrinology.