첫째로 갑상선스캔을 합니다. 갑상선 결절이 있을 경우에 먼저 갑상선스캔을 권합니다. 갑상선 결절에는 정상 갑상선 세포와 마찬가지로 갑상선호르몬을 만들 수 있는 능력을 갖고 있는 경우, 즉 기능적 결절과 갑상선호르몬을 생산할 수 없는, 즉 비기능적 결절이 있습니다. 기능을 하는 결절은 방사성동위원소를 섭취하는 능력이 있어 스캔상 열결절(hot nodule)로 나타나고 비기능적 결절은 방사성동위원소를 섭취하지 못하므로 냉 결절(cold nodule)로 나타납니다. 대부분의 결절들은 비기능성 결절로서 갑상선스캔에 냉 결절로 나타나지만 일부 환자에서는 열 결절로 나타나는데, 열결절로 나타나는 기능성 갑상선 결절은 대부분 양성이며 암인 경우는 거의 없습니다. 따라서 갑상선 결절의 감별진단에서 갑상선스캔이 중요합니다. 둘째로 초음파 검사를 합니다. 갑상선스캔상 냉 결절로 나타날 경우에 초음파 검사를 하게 됩니다. 초음파 검사 역시 결절의 크기와 모양 및 위치를 쉽게 알 수 있는 장점이 있지만 악성과 양성을 감별할 수는 없습니다. 그러나 결절의 낭종(물혹)을 확인하는 데는 유리합니다. 낭종 일 경우에 일단 악성은 거의 배제하게 됩니다. 셋째로 미세침 흡인 세포검사를 합니다. 통상 사용하는 가는 주사침(22 gauge)이 달린 주사기로 갑상선 결절에 약간의 세포를 뽑아 검사하는 방법으로 최근 널리 이용되고 있습니다. 근육주사나 채혈할 때 사용하는 주사기와 바늘을 사용하므로 마취가 필요 없고 통증도 그렇게 심하지 않으며 부작용이나 합병증이 거의 없습니다. 낭종 이거나 낭성 변화가 있는 결절인 경우에는 물(초코렛 색깔 내지는 누런색)이 나오는데 이때는 진단과 더불어 치료도 겸하게 됩니다. 주사기에 묻어 나온 갑상선 세포를 염색하여 현미경으로 관찰하면 갑상선 결절 이 양성인지 혹은 악성인지를 감별할 수 있습니다. 이 방법으로 암 세포가 확인되면 100% 암으로 확진 할 수 있습니다.