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。人体所需要的碘主要从食物和饮水中获取。食物中的碘化物以离子形式被胃肠道吸收进入血液循环，然后被甲状腺滤泡上皮细胞摄取。甲状腺滤泡上皮细胞具有强大的聚碘能力，通过钠 - 碘同向转运体（NIS），逆电化学梯度将碘离子从细胞外转运至细胞内。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。如果碘摄入不足，会导致甲状腺激素合成减少，反馈性引起促甲状腺激素（TSH）分泌增加，刺激甲状腺增生肿大，出现地方性甲状腺肿。

甲状腺球蛋白（TG）也是甲状腺激素合成的关键原料。它是由甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌到滤泡腔内的一种糖蛋白。甲状腺球蛋白分子上含有多个酪氨酸残基，这些酪氨酸残基是碘化的位点。在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 偶联生成四碘甲腺原氨酸（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，储存在滤泡腔内。当机体需要甲状腺激素时，甲状腺滤泡上皮细胞通过吞饮作用将含有 T3、T4 的甲状腺球蛋白重新摄入细胞内，在溶酶体酶的作用下，甲状腺球蛋白被水解，T3 和 T4 被释放进入血液循环，发挥其生理作用。

综上所述，碘和甲状腺球蛋白在甲状腺激素的合成过程中都起着至关重要的作用，任何一种原料的缺乏或代谢异常都可能影响甲状腺激素的合成，进而影响机体的正常生理功能。