Il chimico francese Bernard Courtois scoprì, nel 1811, lo iodio e, nel 1896, Eugen Baumann lo documentò come un elemento fondamentale della ghiandola tiroide. Egli, facendo bollire le ghiandole tiroidee di un migliaio di pecore, chiamò il precipitato, una combinazione degli ormoni tiroidei, "iodotironina". Nel 1907, David Marine osservò che lo iodio fosse necessario per la funzione tiroidea. La stessa tiroxina fu isolata per la prima volta nel 1914 e sintetizzata nel 1927, mentre per la trirodotossina ciò avvenne nel 1952. La conversione di T4 in T3 è stata scoperta nel 1970. La scoperta del TSH avvenne, invece, tra la prima metà e la metà del XX secolo. TRH è stato scoperto dall'endocrinologo polacco Andrew Schally nel 1970, una scoperta che contribuì in parte al suo premio Nobel per la medicina ricevuto nel 1977.