硒元素对高碘或低碘型的甲状腺疾病均有保护作用机理。
甲状腺激素主要分为甲状腺素（T4）和三碘甲状腺原氨酸（T3），其中T4不具有激素活性，而T3具有很高的激素活性，是发挥甲状腺激素作用的最主要的激素。
机体的免疫紊乱导致甲状腺疾病，体液免疫引起甲亢，细胞免疫引起甲状腺机能衰减。在桥本氏甲状腺肿和甲状腺瘤的发病过程中，通常初期阶段表现为甲亢，中期表现为甲亢和甲状腺机能衰减同时存在，末期表现为甲状腺机能衰减。
碘的摄取是甲状腺激素合成的限速步骤，甲状腺激素的合成伴随自由基和多种过氧化物特别是H2O2的产生。清除氧化物质，维持氧化—抗氧化平衡，需要消耗重要抗氧化营养元素硒。硒不但是抗氧化酶的重要组成成分，避免甲状腺上皮细胞遭受过氧化损伤，还是调节甲状腺激素的脱碘酶重要成分，参与调节甲状腺激素的合成。
硒不是促进碘吸收，而是有助于含碘的T4/T3转化，改善甲状腺机能。缺硒将影响脱碘酶活性，引起甲状腺机能紊乱。适量补充硒，能够提高D1型脱碘酶活性，有助于甲状腺激素的合成和发挥作用。同时，硒还能够清除甲状腺激素合成过程中产生的过氧化物质，保持甲状腺氧化—抗氧化动态平衡，保护甲状腺细胞免受氧化应激损伤。另外，硒还可以拮抗细胞凋亡，改善免疫细胞的一系列技能，包括B细胞增殖和活性，吞噬作用，天然杀伤细胞活性和免疫蛋白的合成。这些就是硒在防治甲状腺疾病中的作用。
