甲状腺激素一方面促进肝脏胆固醇的合成，另一方面促进胆固醇及其代谢产物从胆汁中的排泄。因此，甲状腺激素影响血清胆固醇的产生和降解。也就是说，甲状腺激素不足时，虽胆固醇合成降低，但其排出的速度更低，放血中总胆固醇浓度增加。因此，甲状腺功能减退患者脂质的合成、动用和降解均可降低，而以后者为主，总的结果是使血脂浓度增高，但甘油三酯显著增高较少见。
脂蛋白增高主要是低密度脂蛋白(LDL)水平增高。有的研究者认为此病患者LDL受体环节缺陷，LDL与甲状腺激素水平呈较明显负相关，而与促甲状腺激素水平呈正相关，故LDI可以作为甲状腺功能的指标。继发于垂体功能低下的甲状腺功能减退，也可出现同样的血脂改变。血脂增高常出现在粘液性水肿之前。本病患者动脉粥样硬化的发病率增高可能与高脂血症有关。