L'azione genomica della triiodotironina promuove la modificazione dell'espressione genica della cellula bersaglio. La T3 viene dal sangue o dal metabolismo intracellulare della tiroxina da parte delle desiodasi. Il recettore degli ormoni della tiroide (TR, dall'inglese "thyroid-hormone receptor") è nucleare e si accoppia a regioni di regolazione del gene-bersaglio. Queste regioni sono denominate TRE (dall'inglese "thyroid-hormone responsive element").