首先，是要通过影像学进行初步评估，一般多是B超，根据B超下直观看到或测量得知的甲状腺结节的大小、数量、性状、性质、纵横比值、边界等，看甲状腺结节是否有以下恶性体征：实性结节、沙砾样钙化、纵横比＞1、低回声或极低回声、无包膜或边缘不规则，对结节进行初步分级。其等级越高则结节恶性风险越大。还可结合周边淋巴结，查看有无异常恶性体征：微钙化、高回声、周边型血流、团块状、囊性变。若是分级在4级以上，且合并淋巴进恶性体征，则怀疑恶性变可能大。
高度怀疑恶性病变，则需行进一步检查，诊断的金标准需要压轴出场了-----甲状腺细针穿刺抽吸活组织检查（FNAB），也就是我们通常简称的活检。临床上，无论什么性质的结节，只要其直径＞25px，均建议行FNAB。并且，最好在超声引导下对结节进行穿刺活检，这样可以根据医师经验选择最可疑的部位或是淋巴结进行穿刺抽取组织，增加诊断可靠性，减少假阴性可能。
除了活组织检查，还可予恶性可能者辅以基因检测，在分子水平上辅助诊断，其中包括多种检测手段，可用于排除或确定其良恶性，可用于指导患者或医师进行临床决定，是继续观察还是进行治疗，选择药物还是手术等。
除此之外，患者的病史、家族史、查体及完整的甲状腺功能检查等也需完善，方便综合评估及诊治。
