Кальцитонин синтезируется в парафолликулярных (С-клетках) щитовидной железы. Кроме того, обнаружены клетки в вилочковой и околощитовидных железах, способные секретировать этот гормон.
Секрецию кальцитонина стимулирует увеличение концентрации ионов кальция в плазме крови и некоторые гастро-интестинальные гормоны (особенно гастрин). Торможение происходит при уменьшении содержания ионов кальция в крови.