La forme libre du cortisol représente la fraction biologiquement active. La détermination de la cortisolémie totale ne permet donc pas une évaluation sûre de l'axe hypothalamo-hypophyso surrénalien lorsqu'il existe une variation quantitative de la transcortine. Dans cette situation, le cortisol libre peut être estimé par le cortisol filtré salivaire ou urinaire. Ces méthodes ne sont toutefois pas aisément applicables chez les patients souffrant de pathologie aiguë sévère chez qui les concentrations des protéines porteuses sont effondrées et chez qui l'axe corticotrope joue un rôle important en terme de survie. La détermination de la fraction libre plasmatique repose sur un dosage de celle-ci après séparation du cortisol lié, sur des calculs fondés sur la loi d'action de masse ou sur le ratio cortisol/CBG. Si ces méthodes montrent des performances et des difficultés techniques différentes, il apparaît que le cortisol libre plasmatique pourrait permettre chez les patients de réanimation une meilleure appréciation du statut surrénalien que le cortisol total. Dans ce même contexte, le cortisol libre plasmatique serait plus discriminant que l'incrément du cortisol sous synacthène mis à profit dans l'approche de « l'insuffisance surrénalienne relative ».