在医学和生物学领域，T3和T4是甲状腺激素的重要组成部分，它们在人体内发挥着关键作用，但二者存在诸多区别。首先在化学结构方面，T3即三碘甲状腺原氨酸，它由甲状腺滤泡上皮细胞合成，含有三个碘原子。而T4是四碘甲状腺原氨酸，也被称为甲状腺素，含有四个碘原子。这种结构上的差异使得它们在生理功能和代谢过程中表现出不同的特性。T3的化学结构相对简单，这使其更容易与甲状腺激素受体结合，从而更快地发挥生物学效应。而T4由于结构更为复杂，在体内需要经过脱碘等一系列转化过程才能转变为具有活性的T3。
T3和T4在生理活性上有着显著的区别。T3具有较高的生物活性，它与甲状腺激素受体的亲和力比T4强很多，大约是T4的5倍。这意味着在相同剂量下，T3能够更迅速、更强烈地调节人体的新陈代谢、生长发育等生理过程。例如，在促进细胞氧化代谢方面，T3可以快速提高细胞的能量消耗，增加产热，加速脂肪、蛋白质和碳水化合物的分解。而T4虽然本身的生理活性较弱，但它在体内可以作为T3的储备形式。T4可以在组织中逐渐转化为T3，以维持体内甲状腺激素的稳定水平。当人体需要更多的甲状腺激素活性时，T4就会不断地转化为T3，从而满足生理需求。
从合成和分泌的角度来看，T3和T4也存在差异。甲状腺主要合成和分泌的是T4，T4的分泌量相对较大，占甲状腺激素分泌总量的绝大部分。甲状腺滤泡上皮细胞利用碘和甲状腺球蛋白等原料合成T4，这个过程受到促甲状腺激素（TSH）等多种因素的调节。而T3的合成量相对较少，其中大约20%的T3是由甲状腺直接分泌的，另外80%是由外周组织中的T4经过脱碘作用转化而来。这种合成和分泌模式使得T4成为甲状腺激素的主要分泌产物，而T3则更多地是在组织中由T4转化生成，以满足不同组织和器官对甲状腺激素活性的需求。
T3和T4的代谢速度也有所不同。T3的代谢速度较快，它在体内的半衰期较短，大约为1 - 2天。这是因为T3具有较高的生物活性，它在发挥作用后会迅速被代谢清除。T3主要通过肝脏和肾脏等器官进行代谢，经过一系列的生物转化过程后排出体外。相比之下，T4的代谢速度较慢，半衰期约为7天。T4在体内的代谢过程较为复杂，除了转化为T3外，还会通过其他途径进行代谢。这种代谢速度的差异使得T3能够快速调节生理功能，但作用时间相对较短；而T4则可以在体内维持较长时间的稳定水平，为机体提供持续的甲状腺激素支持。
在临床上，T3和T4的检测具有不同的意义。检测血清T3和T4水平是评估甲状腺功能的重要指标。T3水平的变化通常更能反映甲状腺功能的急性变化。当甲状腺功能亢进时，T3水平往往会首先升高，而且升高的幅度可能比T4更为明显。因此，T3对于早期诊断甲亢具有重要的价值。而T4水平的变化相对较为稳定，它在评估甲状腺功能的整体状态方面更为重要。在甲状腺功能减退的患者中，T4水平通常会明显降低。此外，在一些特殊情况下，如低T3综合征，患者的T3水平降低，但T4水平可能正常或仅轻度降低。通过综合分析T3和T4的水平，医生可以更准确地诊断甲状腺疾病，并制定合理的治疗方案。