Akutní toxicita: Akutní toxicita levothyroxinu je velmi nízká.
Chronická toxicita: Chronická toxicita byla studována u různých živočišných druhů (potkani, psi). Při vysokých dávkách byly u potkanů pozorovány známky hepatopatie, zvýšený výskyt spontánní nefrózy a změny ve hmotnosti orgánů.
Reprodukční toxicita: Studie reprodukční toxicity na zvířatech nebyly provedeny. Mutagenita: O mutagenním potenciálu levothyroxinu nejsou k dispozici žádné údaje. Dosud však nebyl hlášen žádný nález nebo důkaz o tom, že by hormony štítné žlázy mohly poškodit potomky pozměněním jejich genomu.
Karcinogenita: Dlouhodobé studie s levothyroxinem na zvířatech nebyly provedeny.