Процесс диагностики рака щитовидной железы обычно начинается с обнаружения узла в щитовидной железе. Основным и наиболее важным методом исследования является ультразвуковое исследование щитовидной железы. Если при ультразвуковом исследовании выявляется узел щитовидной железы с подозрительными признаками рака, выполняется тонкоигольная аспирационная биопсия (ТАБ). ТАБ, считающаяся во всем мире золотым стандартом для предварительной диагностики рака щитовидной железы, оценивается цитологом. Если результаты биопсии указывают на злокачественность, окончательный диагноз обычно устанавливается путем детального изучения хирургически удаленной ткани щитовидной железы патологом.

Кроме того, в процессе диагностики могут быть использованы следующие методы:
* Анализы крови: Могут быть оценены уровни гормонов щитовидной железы и специфических онкомаркеров (например, кальцитонина).
* Методы визуализации (КТ, МРТ): Компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ) могут быть использованы для оценки распространения рака или отдаленных метастазов.