La tiroide produce anche la calcitonina ormonale, che aiuta a regolare i livelli di calcio nel sangue. Le cellule parafollicolari producono calcitonina in risposta a livelli elevati di calcio nel sangue. La calcitonina diminuisce il rilascio di calcio dalle ossa, diminuendo l'attività degli osteoclasti, le cellule che distruggono l'osso. L'osso viene costantemente riassorbito dagli osteoclasti e creato dagli osteoblasti, quindi la calcitonina inibisce efficacemente l'allontanamento del calcio dalle ossa. Gli effetti della calcitonina sono opposti a quelli dell'ormone paratiroideo (PTH) prodotto nelle ghiandole paratiroidi. Tuttavia, la calcitonina sembra molto meno essenziale del PTH, poiché il metabolismo del calcio rimane clinicamente normale dopo la rimozione della tiroide (tiroidectomia), ma non con la rimozione delle ghiandole paratiroidi.