Het sick euthyroid syndrome, vroeger ook wel 'non-thyroidal illness' genoemd, is geen echte ziekte. Het komt voor bij ernstige, meestal acute ziekten waarbij de gehalten van T3 en soms ook T4 in het bloed dalen. Het TSH-gehalte is daarbij vaak normaal en men gaat er dan ook van uit dat er waarschijnlijk sprake is van adaptatie en dat de patiënt in feite euthyreoot is. Bij herstel stijgen T3 en T4 weer tot normaal en wordt er soms een geringe TSH-stijging gezien die kort duurt.
Als alleen het T3 verlaagd is, spreekt men ook wel over het 'low T3-syndrome'. Hiervan zijn meerdere oorzaken bekend, die vermeld staan in onderstaande tabel.