Гормоны этой железы мало изучены. Сравнительно недавно из вилочковой железы получен гормон тимопоэтин (тимозин).
По химической природе он является полипептидом с малой молекулярной массой (7000).
О физиологическом действии тимопоэтина известно, что он стимулирует пролиферацию лимфоцитов, принимает участие в эритропоэзе, обеспечивает дифференциацию лимфоидных клеток для специфических иммунологических реакций, чем способствует формированию и сохранению иммунологического аппарата в организме животных.
Тимозин обеспечивает взаимосвязь с другими эндокринными железами и, в частности, тормозит выделение тиротропина и тироксина, оказывает тормозящее влияние на преждевременное половое созревание. Считают, что вилочковая железа оказывает эндокринное влияние на лимфоидные ткани и участвует в поддержании гормонального баланса организма.