甲状腺激素合成的原料主要是碘和甲状腺球蛋白。

碘是合成甲状腺激素必不可少的重要原料。人体所需的碘主要从食物和饮水中获取。食物中的碘被胃肠道吸收后，以碘离子的形式进入血液。血液中的碘离子被甲状腺滤泡上皮细胞通过钠 - 碘同向转运体主动摄取进入细胞内。进入细胞内的碘离子在过氧化物酶的作用下被活化，活化后的碘才能参与甲状腺激素的合成。如果人体摄入的碘不足，就会导致甲状腺激素合成减少。甲状腺会出现代偿性增生肿大，以试图增加甲状腺激素的合成，这就是常见的碘缺乏病，如地方性甲状腺肿。

甲状腺球蛋白是由甲状腺滤泡上皮细胞合成和分泌的一种糖蛋白。它在甲状腺激素的合成过程中起着关键的载体作用。甲状腺球蛋白分子上有许多酪氨酸残基，这些酪氨酸残基是甲状腺激素合成的位点。在甲状腺过氧化物酶的催化下，活化的碘与甲状腺球蛋白分子上的酪氨酸残基结合，首先生成一碘酪氨酸（MIT）和二碘酪氨酸（DIT），然后两个分子的 DIT 偶联生成甲状腺素（T4），一个分子的 MIT 和一个分子的 DIT 偶联生成三碘甲腺原氨酸（T3）。合成好的 T3 和 T4 仍然结合在甲状腺球蛋白上，储存于甲状腺滤泡腔内的胶质中。当机体需要甲状腺激素时，甲状腺球蛋白被甲状腺滤泡上皮细胞吞饮入细胞内，在溶酶体蛋白水解酶的作用下，T3 和 T4 从甲状腺球蛋白上水解下来并释放入血，从而发挥其调节机体代谢等生理功能。

综上所述，碘和甲状腺球蛋白是甲状腺激素合成的关键原料，它们的正常供应和代谢对于甲状腺激素的正常合成以及维持人体正常的生理功能至关重要。