Principalul rol al PTH-ului este de a regla nivelul plasmatic al calciului și al fosforului, prin efectele exercitate la trei niveluri: rinichi, os şi intestin.

La nivel renal, PTH-ul creşte reabsorbţia de calciu din urină şi eliminarea urinară de fosfor. O altă acţiune renală a PTH-ului este reprezentată de stimularea formării metabolitului activ al vitaminei D, adică 1,25 dihidroxivitamina D.

La nivel osos, efectele PTH-ului sunt complexe, deoarece hormonul acţionează pe mai multe celule, atât direct cât şi indirect. Administrarea intermitentă a unor doze mici de PTH determină creşterea netă a masei osoase trabeculare, cu modificarea doar tranzitorie a calcemiei, efectele fiind minime în osul cortical. Acest efect este folosit în tratarea osteoporozei cu analogi ai PTH-ului. În contrast, administrarea continuă a PTH-ului duce la reducerea masei osoase corticale. Acest efect se întâlneşte în hiperparatiroidism.

La nivel intestinal, PTH-ul stimulează absorbţia de calciu din lumenul intestinal, acţiune mediată prin vitamina D.

Prin efectele sale, PTHul are rolul de a menține nivelul calciului din sânge, adică calcemia, în limite normale. În plus, el împiedică creșterea nivelului de fosfați din circulație, prin eliminarea surplusului de fosfor în urină. Un nivel adecvat al calciului și fosforului este necesar pentru mineralizarea oaselor și pentru buna funcționare a sistemului neuro-muscular.