甲狀腺功能減退症的嚴重程度不一，有些患者無臨床症狀，且T3、T4 水平正常，僅促甲狀腺激素水平升高，即亞臨床甲狀腺功能減退症；有些患者表現為一個或多個系統的功能異常；極少數患者出現黏液性水腫昏迷。
（1）面板。甲狀腺功能減退症患者面板的特徵性表現是黏液性水腫，表現為面部、脛前、手、足的非凹陷性水腫。有些患者的水腫呈凹陷性。面板增厚、粗糙、乾燥。由於真皮及表皮增厚、血流減少及有些患者存在貧血，面板蒼白、發涼。皮脂腺和汗腺分泌減少，加重面板乾燥。頭髮幹、粗、易脆、生長緩慢或停止。頭髮、眉毛及四肢毛髮脫落。指（趾）甲生長緩慢、增厚、易脆。
（2）心血管系統。甲狀腺激素減少使心肌收縮力減弱、心率減慢、心輸出量下降、休息時外周阻力增加、血容量減少。這些血流動力學變化使脈壓變小，迴圈時間延長，組織血供減少。面板血供減少使得皮膚髮涼、蒼白及畏冷。
嚴重原發性甲狀腺功能減退症患者心臟擴大，心音弱，這主要是由於富含蛋白質和氨基葡聚糖的液體滲漏到心包腔所引起的，同時心肌也是擴張的。心包積液很少達到引起心包填塞的程度。垂體性甲狀腺功能減退症患者心臟通常變小。
心絞痛少見，但在用甲狀腺激素治療甲狀腺功能減退症的過程中可能會出現心絞痛或原有心絞痛加重。甲狀腺功能減退症伴隨的高膽固醇血癥可能會加重冠狀動脈粥樣硬化。
心電圖變化包括竇性心動過緩，P-R 間期延長，P 波和QRS 波群低平，T 波低平或倒置，偶見房室傳導阻滯。超聲心動圖提示房室間隔不對稱性肥厚和左室流出道梗阻的發生率高。黏液性水腫經過適當治療後上述異常可以消失。血肌酸激酶、乳酸脫氫酶水平升高，同工酶譜分析提示肌酸激酶、乳酸脫氫酶來源於心臟。
如不合並其他器質性心臟病，用甲狀腺激素可以糾正血流動力學、心電圖和血清酶異常，並使心臟大小恢復正常。
（3）呼吸系統。聲帶增厚引起聲嘶較常見。部分患者X 線檢查發現胸腔積液，但很少達到引起呼吸困難的程度。嚴重甲狀腺功能減退症患者，由於呼吸肌發生黏液性水腫，以及低氧血癥和高碳酸血癥刺激換氣的作用受抑制，導致肺泡換氣作用減弱和二氧化碳瀦留，加重黏液性水腫的發生，是極危重的一種表現。阻塞性睡眠呼吸暫停較常見，隨甲狀腺功能異常的糾正，睡眠呼吸暫停現象消失。
（4）消化系統。舌常肥大。食慾通常減退，但大多數患者體重增加，體重增加是由於組織中水瀦留所致。胃排空延緩，腸蠕動減弱導致噁心、嘔吐、腹脹、便秘。
甲狀腺功能減退症患者很少出現腹水，但可伴隨胸腔積液、心包積液而發生腹水。甲狀腺功能減退症對腸吸收的影響很複雜，雖然對多種營養物質的吸收速率減慢，但由於腸蠕動減慢，吸收時間更長，總的吸收量可能正常或增加。偶見明顯吸收不良。肝臟功能正常，但轉氨酶水平可升高，可能是由於清除速度減慢所致。膽囊擴大，收縮遲緩。
（5）神經系統。甲狀腺激素對中樞神經系統的發育有重要作用，胎兒期缺乏甲狀腺激素導致大腦皮質細胞發育不良，髓鞘形成延遲。
如果甲狀腺激素缺乏未能在出生後早期得到糾正，大腦的損害將不可逆轉。成年人的甲狀腺激素缺乏對神經系統的損害不太嚴重，臨床上表現為疲乏無力、無雄心壯志、缺乏活力、焦慮、抑鬱、思維欠活躍、反應遲鈍、語速減慢、記憶力下降、動作遲緩，淡漠、嗜睡常見，腱反射遲鈍。
（6）肌肉骨骼系統。肌肉痙攣、疼痛、發僵常見，氣溫低時更明顯。
肌肉收縮和舒張遲緩導致動作笨拙緩慢，腱反射遲鈍。甲狀腺激素對骨的正常生長和成熟有重要作用，生命早期缺乏甲狀腺激素導致線形生長受阻，表現為侏儒症，且相對於軀幹而言四肢不成比例的縮短，骨齡明顯落後於年齡。血漿鈣、磷水平一般正常，鈣可能略升高。嬰兒和青少年患者鹼性磷酸酶常低於正常，骨密度可略增高。
（7）造血系統。由於氧的需要量減少及紅細胞生成素減少，紅細胞數量減少，約25% 的甲狀腺功能減退症患者貧血，常表現為正色素性正細胞性貧血。由於月經過多及鐵吸收障礙，也可出現小細胞低色素性貧血。白細胞總數及分類正常，血小板數量正常。
（8）泌尿系統。腎臟血流量、腎小球濾過率、腎小管重吸收和分泌功能均有所下降，尿量減少。尿素氮、肌酐多正常，尿酸可升高，可能會出現輕度蛋白尿。腎臟對水的排出減少及親水性物質在組織中積聚導致水瀦留，使總體液量增加，低鈉血癥常見。
（9）生殖系統。甲狀腺激素對兩性的性發育和生殖功能均有影響，青少年甲狀腺功能減退症導致青春期發育延遲，原發性甲狀腺功能減退症可導致性早熟和溢乳。伴嚴重甲狀腺功能減退症的成年女性可伴有性慾減退，不排卵。孕酮分泌不當，致子宮內膜持續增生，導致月經過多和月經紊亂。懷孕機會減少，易致流產。男性甲狀腺功能減退症患者出現性慾低下、陽痿和精子減少。
（10）能量代謝系統。能量代謝減弱、產熱減少，表現為基礎代謝率降低、食慾不振、畏寒。蛋白質合成和分解均減慢，分解減慢更明顯。蛋白質合成減慢表現為骨骼及軟組織生長遲緩。口服糖耐量試驗呈低平曲線，葡萄糖刺激的胰島素分泌反應延遲，可能是由於腸道對葡萄糖吸收減慢所致。胰島素分解減慢，對外源性胰島素的敏感性增加，原有糖尿病者患甲狀腺功能減退症後胰島素用量應減少。脂肪的合成和分解均減慢，分解減慢更明顯。原發性甲狀腺功能減退症患者血膽固醇、磷脂、三醯甘油均升高，遊離脂肪酸下降。
（11）水電解質。甲狀腺功能減退症患者總體鈉增高，而黏液性水腫危象患者表現有低鈉血癥。其原因部分是由於抗利尿激素水平升高；其次是心輸出量減少和腎血管收縮引起的腎小球濾過率的降低，造成遊離水排洩障礙。
甲狀腺功能減退症的嚴重程度不一，有些患者無臨床症狀，且T3、T4 水平正常，僅促甲狀腺激素水平升高，即亞臨床甲狀腺功能減退症；有些患者表現為一個或多個系統的功能異常；極少數患者出現黏液性水腫昏迷。
（1）面板。甲狀腺功能減退症患者面板的特徵性表現是黏液性水腫，表現為面部、脛前、手、足的非凹陷性水腫。有些患者的水腫呈凹陷性。面板增厚、粗糙、乾燥。由於真皮及表皮增厚、血流減少及有些患者存在貧血，面板蒼白、發涼。皮脂腺和汗腺分泌減少，加重面板乾燥。頭髮幹、粗、易脆、生長緩慢或停止。頭髮、眉毛及四肢毛髮脫落。指（趾）甲生長緩慢、增厚、易脆。
（2）心血管系統。甲狀腺激素減少使心肌收縮力減弱、心率減慢、心輸出量下降、休息時外周阻力增加、血容量減少。這些血流動力學變化使脈壓變小，迴圈時間延長，組織血供減少。面板血供減少使得皮膚髮涼、蒼白及畏冷。
嚴重原發性甲狀腺功能減退症患者心臟擴大，心音弱，這主要是由於富含蛋白質和氨基葡聚糖的液體滲漏到心包腔所引起的，同時心肌也是擴張的。心包積液很少達到引起心包填塞的程度。垂體性甲狀腺功能減退症患者心臟通常變小。
心絞痛少見，但在用甲狀腺激素治療甲狀腺功能減退症的過程中可能會出現心絞痛或原有心絞痛加重。甲狀腺功能減退症伴隨的高膽固醇血癥可能會加重冠狀動脈粥樣硬化。
心電圖變化包括竇性心動過緩，P-R 間期延長，P 波和QRS 波群低平，T 波低平或倒置，偶見房室傳導阻滯。超聲心動圖提示房室間隔不對稱性肥厚和左室流出道梗阻的發生率高。黏液性水腫經過適當治療後上述異常可以消失。血肌酸激酶、乳酸脫氫酶水平升高，同工酶譜分析提示肌酸激酶、乳酸脫氫酶來源於心臟。
如不合並其他器質性心臟病，用甲狀腺激素可以糾正血流動力學、心電圖和血清酶異常，並使心臟大小恢復正常。
（3）呼吸系統。聲帶增厚引起聲嘶較常見。部分患者X 線檢查發現胸腔積液，但很少達到引起呼吸困難的程度。嚴重甲狀腺功能減退症患者，由於呼吸肌發生黏液性水腫，以及低氧血癥和高碳酸血癥刺激換氣的作用受抑制，導致肺泡換氣作用減弱和二氧化碳瀦留，加重黏液性水腫的發生，是極危重的一種表現。阻塞性睡眠呼吸暫停較常見，隨甲狀腺功能異常的糾正，睡眠呼吸暫停現象消失。
（4）消化系統。舌常肥大。食慾通常減退，但大多數患者體重增加，體重增加是由於組織中水瀦留所致。胃排空延緩，腸蠕動減弱導致噁心、嘔吐、腹脹、便秘。
甲狀腺功能減退症患者很少出現腹水，但可伴隨胸腔積液、心包積液而發生腹水。甲狀腺功能減退症對腸吸收的影響很複雜，雖然對多種營養物質的吸收速率減慢，但由於腸蠕動減慢，吸收時間更長，總的吸收量可能正常或增加。偶見明顯吸收不良。肝臟功能正常，但轉氨酶水平可升高，可能是由於清除速度減慢所致。膽囊擴大，收縮遲緩。
（5）神經系統。甲狀腺激素對中樞神經系統的發育有重要作用，胎兒期缺乏甲狀腺激素導致大腦皮質細胞發育不良，髓鞘形成延遲。
如果甲狀腺激素缺乏未能在出生後早期得到糾正，大腦的損害將不可逆轉。成年人的甲狀腺激素缺乏對神經系統的損害不太嚴重，臨床上表現為疲乏無力、無雄心壯志、缺乏活力、焦慮、抑鬱、思維欠活躍、反應遲鈍、語速減慢、記憶力下降、動作遲緩，淡漠、嗜睡常見，腱反射遲鈍。
（6）肌肉骨骼系統。肌肉痙攣、疼痛、發僵常見，氣溫低時更明顯。
肌肉收縮和舒張遲緩導致動作笨拙緩慢，腱反射遲鈍。甲狀腺激素對骨的正常生長和成熟有重要作用，生命早期缺乏甲狀腺激素導致線形生長受阻，表現為侏儒症，且相對於軀幹而言四肢不成比例的縮短，骨齡明顯落後於年齡。血漿鈣、磷水平一般正常，鈣可能略升高。嬰兒和青少年患者鹼性磷酸酶常低於正常，骨密度可略增高。
（7）造血系統。由於氧的需要量減少及紅細胞生成素減少，紅細胞數量減少，約25% 的甲狀腺功能減退症患者貧血，常表現為正色素性正細胞性貧血。由於月經過多及鐵吸收障礙，也可出現小細胞低色素性貧血。白細胞總數及分類正常，血小板數量正常。
（8）泌尿系統。腎臟血流量、腎小球濾過率、腎小管重吸收和分泌功能均有所下降，尿量減少。尿素氮、肌酐多正常，尿酸可升高，可能會出現輕度蛋白尿。腎臟對水的排出減少及親水性物質在組織中積聚導致水瀦留，使總體液量增加，低鈉血癥常見。
（9）生殖系統。甲狀腺激素對兩性的性發育和生殖功能均有影響，青少年甲狀腺功能減退症導致青春期發育延遲，原發性甲狀腺功能減退症可導致性早熟和溢乳。伴嚴重甲狀腺功能減退症的成年女性可伴有性慾減退，不排卵。孕酮分泌不當，致子宮內膜持續增生，導致月經過多和月經紊亂。懷孕機會減少，易致流產。男性甲狀腺功能減退症患者出現性慾低下、陽痿和精子減少。
（10）能量代謝系統。能量代謝減弱、產熱減少，表現為基礎代謝率降低、食慾不振、畏寒。蛋白質合成和分解均減慢，分解減慢更明顯。蛋白質合成減慢表現為骨骼及軟組織生長遲緩。口服糖耐量試驗呈低平曲線，葡萄糖刺激的胰島素分泌反應延遲，可能是由於腸道對葡萄糖吸收減慢所致。胰島素分解減慢，對外源性胰島素的敏感性增加，原有糖尿病者患甲狀腺功能減退症後胰島素用量應減少。脂肪的合成和分解均減慢，分解減慢更明顯。原發性甲狀腺功能減退症患者血膽固醇、磷脂、三醯甘油均升高，遊離脂肪酸下降。
（11）水電解質。甲狀腺功能減退症患者總體鈉增高，而黏液性水腫危象患者表現有低鈉血癥。其原因部分是由於抗利尿激素水平升高；其次是心輸出量減少和腎血管收縮引起的腎小球濾過率的降低，造成遊離水排洩障礙。