Molti degli effetti della triiodotironina, specialmente nel sistema cardiaco, sono simili a quelli prodotti dalle catecolamine. La T3 presenta grande effetto inotropico e cronotropico nel cuore. L'eccesso di T3 aumenta la responsività adrenergica cardiaca. Gli antagonisti dei recettori β-adrenergici invertono alcuni degli effetti cardiaci dell'ipertiroidismo clinico, come la tachicardia, comunque, non riescono a invertire altri effetti dell'ipertiroidismo. La T3 promuove l'aumento dell'espressione della proteina strutturale miosina MHCα, risultando in una maggiore velocità di contrazione cardiaca.