ยาเหล่านี้น่าจะยับยั้งเอนไซม์ไทรอยด์เปอร์ออกซิเดส ( หรือที่เรียกว่าไทโรเปอร์ออกซิเดส) ทำให้การออกซิเดชันของไอโอไดด์ลดลง การเติม ไอโอดีนให้กับหมู่ไทโรซิล ในไทโรโกลบูลินและการจับคู่ของหมู่ไอโอโดไทโรซิลและไอโอโดไทโรนิล^{[ 1 ]}เชื่อกันว่ายาเหล่านี้ยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เร่งโดยไทโรเปอร์ออกซิเดสโดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับคอมเพล็กซ์เปอร์ออกซิเดส-ไอโอดีนที่คาดการณ์ไว้ จึงยับยั้งการโต้ตอบกับกรดอะมิโนไทโรซีน แบบแข่งขัน ยาที่พบได้บ่อยที่สุดในกลุ่มนี้คือไทโอเอไมด์ซึ่งรวมถึงโพรพิลไทโอราซิล เมธิมาโซล และคาร์บิมาโซล ซึ่ง เป็นโปรดรักของเม ธิมาโซล

นอกจากนี้ โพรพิลไทโอราซิลอาจลดการกำจัดไอโอดีนของไทรอกซีน (T4 ให้เป็นไตรไอโอโดไทโรนีน (T3 ในเนื้อเยื่อส่วนปลาย^{[ 2 ]}

ไอโอดีนของลูโกลใช้เพื่อยับยั้งการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์ชั่วคราวก่อนการผ่าตัด^{[ 3 ]}นอกจากนี้ยังใช้ในการรักษาผู้ป่วยที่มีภาวะไทรอยด์เป็นพิษรุนแรง หรือที่พบได้บ่อยกว่าคือใช้เพื่อลดปริมาณหลอดเลือดในต่อมไทรอยด์ก่อนการผ่าตัดต่อมไทรอยด์ (การผ่าตัดเอาต่อมไทรอยด์ ออก ) ^{[ 4 ]}

พวกมันลดการดูดซึม ไอออนไอโอ ไดด์ (I ⁻ ) เข้าสู่เซลล์ฟอลลิเคิลของต่อมไทรอยด์ เนื่องจากโมเลกุลของพวกมันมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับไอออนไอโอไดด์ พวกมันจึงแข่งขันกับไอโอไดด์ในการขนส่งโดยโซเดียม/ไอโอไดด์ซิมพอร์เตอร์ ซึ่งเป็นโปรตีนขนส่งที่ขนส่งไอออน Na ⁺และ I ⁻ร่วมกัน การขนส่งไอโอไดด์เป็นขั้นตอนสำคัญในการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์ T4 และ T3 ^{[ 5 ] [ 6 ]}ตัวอย่างเช่นโพแทสเซียมเปอร์คลอเรตยับยั้งกลไกการขนส่งไอโอไดด์แบบแอคทีฟในต่อมไทรอยด์แบบแข่งขัน ซึ่งมีความสามารถในการทำให้ไอโอไดด์มีความเข้มข้นมากขึ้นอย่างเลือกสรรเมื่อเทียบกับความเข้มข้นที่แตกต่างกันมาก^{[ 5 ] [ 6 ]}

นอกจากเพอร์คลอเรตแล้ว ตัวอย่างอื่นๆ ของสารยับยั้งการดูดซึมไอโอไดด์ ได้แก่เพอร์เทคนีเตตไทโอไซยาเนตและไนเตรต^{[ 7 ]}

ยาเหล่านี้ไม่ถูกนำมาใช้อีกต่อไปเนื่องจากมีพิษสูงและผลข้างเคียง^{[ 8 ] [ 9 ]}

ยา เหล่านี้ยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนไทรอยด์จากต่อมไทรอยด์ ยาที่ได้รับการศึกษามากที่สุดในกลุ่มนี้คือลิเธียมซึ่งยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนไทรอยด์โดยการยับยั้งการจับคู่ไอโอโดไทโรซีน การดูดซึมไอโอไดด์ของต่อมไทรอยด์ และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของไทโรโกลบูลิน [ ^{10 ] ซึ่ง}เป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์และการเก็บรักษารูปแบบที่ไม่ทำงานของ T3, T4 และไอโอดีนภายในลูเมนของเซลล์ฟอลลิเคิลของต่อมไทรอยด์^{[ 11 ]}เนื่องจากลิเธียมไม่ถูกเมตาบอไลซ์หรือจับกับโปรตีน ความสามารถในการดูดซึมจึงมักใกล้เคียงกับ 100% ^{[ 12 ]}ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงที่จะเกิดผลข้างเคียงร้ายแรง เช่นพิษจากลิเธียมภาวะพร่องไทรอยด์และเบาหวานชนิดไม่มีฮอร์โมน^{[ 13 ]}

การบริโภคไอโอดีนมากเกินไปอาจยับยั้งการผลิตฮอร์โมนไทรอยด์ชั่วคราวได้ เนื่องจากปรากฏการณ์ Wolff-Chaikoffซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ต่อมไทรอยด์ปฏิเสธไอโอดีนในปริมาณมาก จึงทำให้ไม่สามารถสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์ได้ในปริมาณมาก^{[ 14 ]}

ไอโซโทป เหล่านี้เป็นไอโซโทปรังสีของไอโอดีน เมื่อเซลล์ฟอลลิเคิลของต่อมไทรอยด์ที่ทำงานมากเกินไปดูดซึมไอโซโทปเหล่านี้ในปริมาณน้อย ไอโซโทปเหล่านี้จะปล่อยรังสีเบตา ออกมาในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งจะทำลายเซลล์ฟอลลิเคิลของต่อมไทรอยด์จำนวนมาก ไม่ใช่ทั้งหมด ทำให้การผลิตฮอร์โมนไทรอยด์ลดลง^{[ 15 ]}นี่เป็นรูปแบบหนึ่งของการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมายสำหรับภาวะไทรอยด์ทำงานเกิน เนื่องจากแม้แต่รังสีไอออนไนซ์ในระดับต่ำก็มีฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์สูงและสามารถทำให้เกิดมะเร็งได้^{[ 16 ]}ไอโซโทปไอโอดีนที่มีความเป็นพิษน้อยกว่า เช่นไอโอดีน-123 ^{[ 17 ]}จึงมักใช้ในการถ่ายภาพนิวเคลียร์ในขณะที่ไอโอดีน-131ใช้สำหรับ ผลกระทบในการทำลายเซลล์ในภาวะ ไทรอยด์ทำงานเกินและเนื้องอกของต่อมไทรอยด์^{[ 15 ]}

สารเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า TR antagonists ซึ่งยับยั้งการทำงานของฮอร์โมนไทรอยด์โดยการปิดกั้นตัวรับ TR (ตัวรับฮอร์โมนไทรอยด์) พบว่าAntagonist 1-850 และอนุพันธ์ของมันเป็นสารยับยั้งการโต้ตอบ ของโคแอคติเวเตอร์ซึ่งรบกวนการโต้ตอบระหว่างตัวรับ TR และโปรตีนโคแอคติเวเตอร์ เช่นนิวเคลียร์ฮอร์โมนรีเซปเตอร์โคเรกูเลเตอร์ (NRC) ส่งผลให้ตัวรับไม่สามารถดึงดูดโคแอคติเวเตอร์ได้ ทำให้การถอดรหัสของยีนเป้าหมายหยุดลง จึงป้องกันการกระตุ้นตัวรับ TR ซึ่งในที่สุดนำไปสู่การยับยั้งผลของฮอร์โมนไทรอยด์ เนื่องจากฮอร์โมนเหล่านี้สามารถจับกับตัวรับ TR ที่ไม่ทำงานเท่านั้น และตัวรับเหล่านี้ไม่สามารถถูกกระตุ้นได้เมื่อมี TR antagonists อยู่^{[ 18 ]}นอกจากนี้ยังพบว่า Antagonist 1-850 ยับยั้งการจับของ [ ¹²⁵ I]T3 ^{[ a ]} ​​กับ TR ในเซลล์ GH4 ที่สมบูรณ์^{[ 18 ]}