Türoksiini kõrvaltoimed on üldiselt haruldased, kuid võivad olla tõsised. Türoksiin on hormoonasendusravim, mida organism tavaliselt hästi talub ja kui kõrvaltoimed tekivad, on põhjuseks tavaliselt liiga suur annus. Juuste väljalangemine võib tekkida ravimi esmakordsel manustamisel, kuid tavaliselt on see ajutine. Aeg-ajalt, kuid tõsisteks võimalikeks kõrvaltoimeteks on suurenenud higistamine, meeleolu muutused, värisemine ja unehäired. Väga harvadel juhtudel võib patsiendil tekkida valu rinnus, ebaregulaarne südametegevus, krambid või allergiline reaktsioon.
Üldiselt on enamikul inimestel isegi raseduse ajal türoksiini võtmisel vähe kõrvaltoimeid või üldse mitte. Mõnel inimesel tekib ravimi kasutamise esimestel kuudel juuste väljalangemine, kuid see möödub tavaliselt siis, kui kehal on olnud võimalus kohaneda. Samuti võivad seda ravimit võtvad naised avastada, et neil on ebaregulaarne menstruaaltsükkel.
Kui kehas on türoksiini üledoosi tõttu liiga palju kilpnäärmehormooni, võib see põhjustada hüpertüreoidismi. Mõned aeg-ajalt esinevad kõrvaltoimed on suurenenud higistamine, kuumusetundlikkus, kõhulahtisus ja värisemine. See võib põhjustada ka meeleolumuutusi, nagu närvilisus, ärevus ja ärrituvus. Lisaks võib see põhjustada peavalu, õhupuudust, lihaskrampe või -nõrkust ning unehäireid. Täiendavad kõrvaltoimed võivad olla ebatavaline kaalulangus või -tõus, söögiisu muutus ja oksendamine.
Väga harvadel juhtudel võivad türoksiini kõrvaltoimed olla tõsised. Valu rinnus, pekslemine või ebaregulaarne südamerütm, krambid ning käte, pahkluude ja jalgade turse viitavad tõsisele reaktsioonile. Kui patsiendil on türoksiini suhtes allergiline reaktsioon, võib tal tekkida lööve või õhetus, tugev pearinglus ja hingamisraskused. Inimesel võib olla ka sügelus ja turse, eriti näo, keele või kõri piirkonnas. Üleannustamise või allergilise reaktsiooni korral peab patsient viivitamatult pöörduma arsti poole.
Kui türoksiini annus on liiga väike, võib see põhjustada kilpnäärme ebapiisava taseme kõrvaltoimeid, mida nimetatakse ka hüpotüreoidismiks. Nende hulka kuuluvad väsimus, lihasvalud, naha kuivus, kaalutõus ja külmatundlikkus. Meditsiinitöötaja suurendab haigusseisundi raviks üldiselt türoksiini annust.
Türoksiini kasutatakse kilpnäärmehormooni taseme tõstmiseks kilpnäärme alatalitlusega inimestel. Kilpnäärmehormoonide piisav tase on vajalik vaimseks ja kehaliseks aktiivsuseks, samuti tõhusa ainevahetuse säilitamiseks. Võib kuluda neli nädalat või rohkem, enne kui keha saab ravimist täielikku kasu ja kohaneb ravimi ajutiste kõrvalmõjudega.