Σε στενή ανατομική σχέση με το θυρεοειδή αδένα βρίσκονται και οι παραθυρεοειδείς αδένες. Οι παραθυρεοειδείς αδένες είναι συνήθως τέσσερεις και γειτνιάζουν συχνότερα με την οπίσθια επιφάνεια του θυρεοειδούς. Παρουσιάζονται αρκετές ανατομικές παραλλαγές, τόσο σε σχέση με τον αριθμό τους, όσο και με την εντόπισή τους. Μπορούν να διακριθούν από τη διαφορετική χροιά που έχουν σε σχέση με το γειτονικό παρέγχυμα του θυρεοειδούς. Οι παραθυρεοειδείς αδένες εκκρίνουν την παραθορμόνη (PTH), μια πεπτιδική ορμόνη, που συμμετέχει στο μεταβολισμό του ασβεστίου μαζί με την καλσιτονίνη και τη βιταμίνη D.

Κύριο ερέθισμα για την έκκριση παραθορμόνης είναι η πτώση του ασβεστίου του πλάσματος (υπασβεστιαιμία). Δευτερευόντως, και η υπομαγνησιαιμία προκαλεί την έκκριση παραθορμόνης. Αντιθέτως, η βιταμίνη D και η υπερασβεστιαιμία αναστέλλουν την έκκριση παραθορμόνης.

Με τις δράσεις της, η παραθορμόνη τείνει να αυξήσει το ασβέστιο του πλάσματος. Στους νεφρούς, διεγείρει την επαναρρόφηση του ασβεστίου, ενώ αναστέλλει την επαναρρόφηση του φωσφόρου. Στους νεφρούς, επίσης, διεγείρει τη σύνθεση της δραστικής μορφής της βιταμίνης D (1,25-διυδροξυχοληκαλσιφερόλη ή καλσιτριόλη), και με τον τρόπο αυτό αυξάνει την εντερική απορρόφηση του ασβεστίου, που εξαρτάται από τη βιταμίνη D. Σε μεγάλες συγκεντρώσεις της ορμόνης, διεγείρεται η δράση των οστεοκλαστών, δηλαδή των κυττάρων εκείνων του οστίτη ιστού, που απορροφούν τις οστικές δοκίδες, στα πλαίσια της οστικής αναδόμησης. Το αποτέλεσμα είναι η απελευθέρωση ασβεστίου στην κυκλοφορία, που προέρχεται από την αποδόμηση του οστού. Αξίζει να σημειωθεί ότι τόσο τα ερεθίσματα για την έκκριση της παραθορμόνης, όσο και η δράση της είναι ακριβώς τα αντίθετα, απ'ό,τι ισχύει για την καλσιτονίνη.

Στον πρωτοπαθή υπερπαραθυρεοειδισμό παρατηρείται ανεξέλεγκτη παραγωγή παραθορμόνης, με αποτέλεσμα την υπερασβεστιαιμία και την οστεοπενία. Σε εγχειρήσεις του θυρεοειδούς αδένα είναι δυνατόν να εξαιρεθούν μαζί και οι παραθυρεοειδείς αδένες (μετεγχειρητικός υποπαραθυρεοειδισμός). Αυτό προκαλεί την πτώση του ασβεστίου του αίματος και την κλινική εμφάνιση της τετανίας (ανεξέλεγκτες μυϊκές συσπάσεις συνοδευόμενες από παραισθησίες).