甲状腺核医学科是一门主要采用核医学检测甲状腺功能大小的学科。
该学科的治疗主要是将选择性高的摄取浓缩或吸收放射性的物质导入患者体内，也就是口服或注射。核医学科的特殊仪器可以显示放射性核素在甲状腺内的分布图像。图像分析可以了解甲状腺的位置、大小、形态及功能状态，同时甲状腺吸收核素的速度也有助于甲状腺功能的评估。同时甲状腺核医学静态影像能提示甲状腺有无增大、有无高功能腺瘤等，这样有助于判断疑似破坏性的高甲状腺激素血症、甲状腺毒症。
核医学科是利用放射性元素来诊断、治疗和进行科研的学科。目前常用于临床检查的方法包括检验和影像检查，其中检验多数已经被化验室使用，核医学科主要的检查手段是SPECT/CT和PET/CT，SPECT/CT的，检查包括骨显像，甲状腺显像，肾动态显像，心肌显像和肝胆显像等，用来检查器官的微循环和功能状态。
核医学主要是起到辅助的功能比如检测探测、癌症的放射治体外脏器显像，例如硫化Tc胶体经注射进入血液后，能被肝脏的枯氏细胞摄取，探测仪器在体外的记录可显示出肝脏放射性物质的分布，从而可判断肝脏的大小、形态和位置，肝脏是否正常，有无肿块等。这种检查已成为肝癌诊断的不可缺少的方法，还可以用作脏器功能测定，例如，测定甲状腺摄I离子的数量和速度等。
目前治疗方法包括抗甲亢的药物治疗、放射性的碘以及手术治疗，由于使用放射性的碘治疗，所以挂上了核医学科。甲亢主要是由于各种原因导致甲状腺腺体分泌过多的甲状腺激素引起。
核医学检查甲状腺的方法主要是甲状腺核素显像。
单发或多发性结节具有优势，伴血清促甲状腺激素降低时，可判断结节是否有自主摄取功能，不足主要受显像器分辨率的限制，核素显像最大直径>仅适用于1cm甲状腺结节的评估。根据结节放射活性高于附近还是低于周围正常甲状腺组织，结节又可分为热结节、温结节和冷凉结节，其中单发热结节主要见于功能自主的甲状腺腺瘤，多发性热结节见于各结节功能不同的结节性甲状腺肿。温结节主要见于功能正常的甲状腺腺瘤、结节性甲状腺肿和慢性淋巴性甲状腺炎，冷凉结节主要见于甲状腺癌、甲状腺腺瘤、甲状腺囊肿、出血、钙化及局灶性亚急性甲状腺炎。
甲状腺核医学检查就是常见的甲状腺ECT检查。
其使用对诊断甲状腺疾病具有重要意义，如可了解甲状腺的形态、大小、位置、功能状态。可以诊断异位甲状腺，在甲状腺结节的诊断和鉴别诊断中也起重要作用，例如可以协助诊断高毒性结节性甲状腺肿。甲状腺核素显像显示甲状腺多处放射碘增多，可诊断为毒性较大的结节性甲状腺肿。可以判断颈部肿瘤与甲状腺的关系，可以判断功能性甲状腺癌转移灶的诊断，对甲状腺炎也有一定的诊断。