甲状腺癌的诊断首先是靠甲状腺超声进行初步诊断。甲状腺癌大部分是乳头状癌，其在超声下是比较特异的，如有低回声结节，边界不清楚、形态不规则，及结节内有砂粒样钙化等。还可在超声引导下做甲状腺结节穿刺（FNA），取些结节内细胞在显微镜下进行染色镜检，看是否为甲状腺癌。确诊后的患者可以接受手术治疗。临床上有很多甲状腺结节患者的甲状腺功能正常，但这并不代表甲状腺组织就是良性。有的甲状腺癌患者局部组织出现癌变，但正常的甲状腺组织细胞有正常分泌功能，所以甲状腺功能可以是正常的。
