甲状腺功能亢进时，过高的甲状腺激素会使心肌细胞内酶的活性增强，使心肌纤维收缩率增加，心脏收缩更有力；同时也使心跳加快，产生快速性心律失常，如房性心动过速、心房纤维性颤动等。如不及时治疗或治疗不当，可直接引起猝死。甲亢时机体代谢亢进，心脏对氧气和营养物质的消耗增加，造成心肌内一些能量物质缺乏。久而久之，心肌发生变性、萎缩、坏死、钙化，会形成甲状腺功能亢进性心脏病。此时心脏的收缩力下降，严重时会产生心力衰竭，使心脏丧失收缩与舒张功能而导致死亡。甲状腺激素除直接作用于心脏外，还通过人体一种叫儿茶酚胺的神经介质，加强其对心脏的作用。二者协同作用还会使冠状动脉痉挛，产生心绞痛、心肌梗死、心脏猝死。
甲状腺功能减低时，体内甲状腺激素水平过低，使心肌细胞内酶的活性降低，心脏收缩力减弱，心跳变慢，并出现过缓性心律失常，各种传导阻滞，以致发生心脏猝死。甲减时心脏物质代谢障碍，心肌细胞肿胀、断裂、坏死、周围水肿，可形成甲状腺功能减低性心脏病。甲状腺激素水平愈低，心脏功能受损愈重，最终会停止工作。
当发现心脏不适，特别是心律失常时，应及时到医院检查，了解自己的甲状腺功能状况。患有甲状腺疾病的患者更应注意积极治疗，维持甲状腺激素水平在正常范围内，以维持心脏的正常工作。
甲状腺与心脏息息相关，正常的甲状腺素水平是维持心脏正常活动的重要条件，甲亢和甲减都会导致心脏疾病。