Os sinais e sintomas de hipotireoidismo primário são, em geral, discretos e insidiosos. Os sintomas podem incluir intolerância ao frio, constipação intestinal, esquecimento e alterações de personalidade. Modesto ganho de peso resulta, em grande parte, de retenção hídrica e diminuição do metabolismo. Parestesias das mãos e dos pés são comuns, em geral associadas à síndrome do túnel do carpo-tarso causada pela deposição de substâncias basais proteicas nos ligamentos ao redor dos punhos e tornozelos. Mulheres com hipotireoidismo podem apresentar menorragia ou amenorreia secundária.

A expressão facial é embotada; a voz é grossa e a fala é lenta; edema facial e periorbital decorrem da infiltração por mucopolissacarídios, ácido hialurônico e sulfato de condroitina; as pálpebras caem pela diminuição do estímulo adrenérgico; os cabelos são esparsos, ásperos e secos; a pele é áspera, descamativa e espessa. A fase de relaxamento dos reflexos tendinosos profundos é lenta. Hipotermia é comum. Demência ou psicose franca (loucura do mixedema) pode ocorrer.

A carotenemia é comum, observada em particular nas palmas das mãos e plantas dos pés, causada pela deposição de caroteno nas camadas epidérmicas, ricas em lipídios. A deposição de substância basal proteica na língua pode causar macroglossia. Redução tanto do hormônio tireoidiano como do estímulo adrenérgico causa bradicardia. O coração pode parecer aumentado ao exame e em imagens, em parte pela dilatação, mas principalmente pelo derrame pericárdico. Também se observa derrame pleural ou abdominal. Derrames pericárdico e pleural se desenvolvem de modo lento e apenas raramente causam desconforto respiratório ou hemodinâmico.

Pacientes idosos têm significativamente menos sintomas que os adultos jovens e as queixas costumam ser discretas ou vagas. Vários pacientes idosos com hipotireoidismo apresentam síndromes geriátricas não específicas – confusão, anorexia, perda de peso, quedas, incontinência e diminuição de mobilidade. Sintomas musculoesqueléticos (especialmente artralgias) são frequentes, mas artrite é rara. Dores musculares e fraqueza, em geral mimetizando polimialgia reumática ou polimiosite, e concentração elevada de CPK podem ocorrer. Em idosos, o hipotireoidismo pode mimetizar demência ou parkinsonismo.

Embora o hipotireoidismo secundário seja pouco comum, sua causa usualmente afeta outros órgãos endócrinos controlados pelo eixo hipotálamo-hipófise. Em mulheres com hipotireoidismo, os indicadores de hipotireoidismo secundário são história de amenorreia em vez de menorragia e algumas diferenças sugestivas ao exame físico. O hipotireoidismo secundário caracteriza-se por pele e cabelos secos, mas não muito ásperos, despigmentação da pele, macroglossia apenas mínima, mamas atróficas e pressão arterial baixa. Além disso, o coração é pequeno e não ocorrem derrames pericárdicos serosos. A hipoglicemia é comum em razão de insuficiência adrenal concomitante ou deficiência de hormônio de crescimento.

O TSH sérico é o exame mais sensível, e o rastreamento das populações é permitido ( Visão geral da tireoide : Exames de laboratório da função tireoidiana). No hipotireoidismo primário, não há inibição por feedback da hipófise e o TSH sérico está sempre elevado, ao passo que o T₄ livre é baixo. No hipotireoidismo secundário, as concentrações de T₄ livre e TSH são baixas (às vezes, o TSH é normal, mas com bioatividade reduzida).

Muitos pacientes com hipotireoidismo primário apresentam concentrações circulantes normais de T₃, provavelmente em virtude do estímulo mantido do TSH sobre a tireoide deficiente, resultando em síntese preferencial e secreção do hormônio biologicamente ativo T₃. Consequentemente, o T₃ sérico não é um exame sensível para hipotireoidismo.

Anemia é frequente, em geral normocítica-normocrômica e de etiologia desconhecida, mas pode ser hipocrômica, em razão da menorragia, e às vezes macrocítica, em virtude de anemia perniciosa associada ou de absorção reduzida de ácido fólico. A anemia raramente é grave (Hb geralmente > 9 g/dl). Na medida em que se corrige o estado hipometabólico, a anemia desaparece, às vezes tomando de 6 a 9 meses.

As concentrações de colesterol sérico são habitualmente altas no hipotireoidismo primário, mas menos no hipotireoidismo secundário.

Além de hipotireoidismo primário e secundário, outras condições podem causar a redução das concentrações de T₄ total, como deficiência de TBG sérica, algumas drogas ( Hipotireoidismo primário) e síndrome do doente eutireoidiano ( Tireoidite de Hashimoto).

Preparações de diversos hormônios tireoidianos estão disponíveis para a terapia de reposição, incluindo preparações sintéticas de T ₄ ( levotiroxina), T₃ (liotironina), combinações dos dois hormônios sintéticos e extrato de tireoide desidratada animal. Levotironina é preferível; a dose de manutenção usual é de 75 a 150 μg, VO, 1 vez/dia, dependendo da idade, do índice de massa corporal e da absorção ( Tratamento para doses pediátricas). A dose inicial em pacientes jovens ou de meia-idade que são saudáveis pode ser 100 μg ou 1,7 µg/kg, VO, 1 vez/dia.

No entanto, nos pacientes idosos e nos portadores de doença cardíaca, a terapia é iniciada com doses baixas, geralmente 25 μg, 1 vez/dia. A dose é ajustada a cada 6 semanas, até atingir a dose de manutenção. Esta pode precisar ser reduzida em pacientes idosos e aumentada em mulheres grávidas. A dose também deve ser aumentada se drogas que reduzem a absorção de T₄ ou aumentam sua excreção biliar forem administradas em concomitância. A dose utilizada deve ser a menor capaz de restaurar as concentrações de TSH para valores médio-normais (embora esse critério não possa ser utilizado em pacientes com hipotireoidismo secundário). No hipotireoidismo secundário, a dose de levotiroxina deve atingir T_{4 livre} na faixa médio-normal.

Liotironina não deve ser utilizada isoladamente na reposição a longo prazo, em razão de sua meia-vida curta e dos grandes picos séricos de T₃ que produz. A administração de quantidades-padrão de reposição (25 a 37,5 μg, 2 vezes/dia) resulta em rápida elevação do T₃ sérico para valores entre 300 e 1.000 ng/dl (4,62 a 15,4 nmol/l) dentro de 4 h, em razão de sua absorção quase completa; essas concentrações voltam ao normal em 24 h. Além disso, pacientes que recebem liotironina são quimicamente hipertireoidianos por várias horas ao dia, o que aumenta potencialmente o risco cardíaco.

Padrões similares de T₃ ocorrem quando misturas de T₃ e T₄ são ingeridas VO, embora o pico de T₃ seja menor em decorrência da menor quantidade de T₃ administrada. Esquemas de reposição com preparados sintéticos de T₄ refletem um padrão diferente de resposta sérica de T₃. Os aumentos de T₃ sérico ocorrem de forma gradual e as concentrações normais são mantidas quando se administram doses adequadas de T₄. Preparados de tireoide dissecada de animais contêm quantidades variáveis de T₃ e T₄ e não devem ser prescritos a menos que o paciente esteja estável com esse preparado, mantendo comcentração normal de TSH sérico.

Em pacientes com hipotireoidismo secundário, não se deve administrar levotiroxina até que haja evidências de secreção adequada de cortisol (ou administração de tratamento com cortisol), pois a levotiroxina pode precipitar uma crise adrenal.