Тимозин играет важную роль в углеводном обмене, а также в обмене кальция; он регулирует рост и развитие скелета организма, усиливает секрецию гонадотропных гормонов гипофиза. Помимо этого в течение первых 10-15 лет жизни человека гормон тимозин принимает активное участие в управлении иммунными реакциями, усиливая их, увеличивая количество лимфоцитов в крови.
Недостаточное содержание тимозина, как и нарушения строения и функционирования тимуса, приводят к развитию у человека Т-клеточной недостаточности.