In de urine zijn er twee vormen van T3 en T4. Ten eerste zijn er niet-geconjugeerde T3 en T4, die in de urine zijn binnengekomen door glomerulas-ultrafiltratie van serum-niet-eiwitgebonden T3 en T4, waarvan sommige vervolgens worden geresorbeerd in de niertubuli. Bij normale volwassen en hyperthyreoïde patiënten wordt ongeveer 50% opnieuw geabsorbeerd, terwijl in de hypothyroïde situatie slechts 20% wordt geresorbeerd. Ten tweede zijn er T3 en T4, die zijn geconjugeerd met glucuronide of sulfaat, hetzij in de nier zelf, hetzij in de lever. Alleen de niet-geconjugeerde fracties zullen naar verwachting het serum-ongebonden gehalte weerspiegelen. De totale uitscheiding van T3 en T4 is afhankelijk van leverconjugatie, hormoonkinetiek en van renale enzymen evenals van het niet-gebonden serum.
Er bestaat een tamelijk goede relatie tussen de excretie van urine T3 en T4 en de ongebonden concentratie in het serum. Ongeveer 70% van de urinaire T3 en T4 bij normale volwassenen wordt uitgescheiden als vrij terwijl 30% wordt geconjugeerd uitgescheiden geconjugeerd.