首先通过甲状腺功能检查通过排除甲状腺功能亢进或减退引起的甲状腺肿大。其次通过超声检查观察，如结节无包膜、边缘不整齐、其间血流丰富、有微小钙化灶等时提示有癌的可能，超声会据此给出诊断。第三如经检查怀疑为甲状腺癌，明确诊断的金标准是甲状腺结节穿刺，即取出很小一块结节组织进行病理学检查。
一般情况下，如果是良性的甲状腺结节，可以不做穿刺检查，如果是恶性的甲状腺结节，一般要做穿刺检查。具体分析如下：
甲状腺结节是否需要进行穿刺检查，需要综合考虑。如果是良性的甲状腺结节，边界清楚、包膜完整、生长速度慢、彩超检查显示为3类的结节，可以不做穿刺检查。如果是恶性的恶性的甲状腺结节，结节边缘不明，包膜不完全，且增长迅速，形状不规则，彩超结果为4级或以上的结节，一般需要做穿刺检查。
甲状腺结节需进行B超、CT等检查。
甲状腺结节需进行颈部B超复查，B超若发现甲状腺实性结节，尤其结节内钙化，边界不清，恶性发生概率大。如果不加区别地将其分为良性与恶性肿瘤时，就会造成误诊误治。单纯囊性结节恶性可能性小，对混合性之结节，亦可能为恶性。如果出现肿大或肿块时，应考虑为甲状腺癌的诊断依据之一。同时应该进行颈部CT检查；CT检查对甲状腺结节性质的影响，浸润周围组织器官病变的程度，以及有无淋巴结转移的问题，能做更清晰的展示。目前超声引导下穿刺活检在临床上已被广泛应用。甲状腺核素扫描等，基于结节摄取放射性核素能力，有热结节与冷结节之分。热结节为甲状腺结节，具有功能自主性，差不多大多是良性的，冷结节有癌变的危险。
目前甲状腺结节的发病率很高，但95%都是良性，只有5%可能会转化为恶性。得了甲状腺结节不要紧张，彩超：高分辨率彩超可以观察到结节的大小、回声甲状腺功能，必要时测甲状腺的肿瘤标志物结节性质不清时，可做甲状腺CT、甲状腺磁共振。如依旧不能诊断，可做甲状腺细针穿刺，以明确结节性质。
通常情况下，甲状腺结节患者还要做体格检查、甲状腺彩超等检查。具体情况分析如下：
体格检查：甲状腺结节一般指甲状腺细胞异常增生后，在甲状腺组织中出现局限性肿块，甲状腺结节患者还要做体格检查以了解甲状腺结节的大小。
甲状腺彩超：甲状腺结节的关键问题在于评估结节的性质，也就是良恶性，甲状腺结节患者需要做甲状腺彩超以明确甲状腺结节的性质。
甲状腺结节要进行甲状腺功能和甲状腺超声波的检测。
甲状腺功能不高、甲状腺功能下降、甲状腺结节具不具备内分泌功能，可以进行甲状腺功能检测。超声波的检查一般是看有没有包膜、边缘完不完整、血供情况、有没有钙化灶等，根据这些检查结果，可以做出一个判断是好是坏。如果有可能是甲状腺癌，还要进行一次甲状腺结节的穿刺，即在甲状腺中取出一个结节，再通过病理学分析来确定是否为恶性肿瘤。