La terapia dell'ipotiroidismo si basa sulla somministrazione di ormone tiroideo, con lo scopo di ristabilire e mantenere una condizione di eutiroidismo, normalizzando le concentrazioni sieriche di TSH e T4 libero. Il trattamento avviene mediante somministrazione di tiroxina sintetica a lunga durata d'azione, nota come levotiroxina (L-tiroxina). Nei giovani e nelle persone con ipotiroidismo manifesto ma altrimenti sane, una dose completa può essere assunta immediatamente. Negli anziani e in coloro che soffrono di malattie cardiache, si raccomanda una dose iniziale più bassa per evitare una sopra integrazione e il rischio di complicanze. Dosi inferiori possono essere sufficienti in coloro con ipotiroidismo subclinico, mentre le persone con ipotiroidismo centrale possono richiederne una più elevata rispetto alla dose media.