臨床上有很多病人因為自己看到或觸摸到前頸部有一個結節而就醫，現在由於台灣健康檢查的普及，很多人是在檢查時意外發現的。利用觸診檢查可以分辨其硬度、大小、表面是否平滑、有否壓痛，以及其周邊的淋巴腺是否腫大。另外可以觀察其皮膚顏色是否變紅。這些仍是幫助診斷的重要檢查。良性結節性甲狀腺腫通常不會有壓痛，皮膚顏色亦正常，表面平滑有彈性，吞嚥時上下移動。如果是惡性，通常硬而表面不平滑，甚至摸到腫大的淋巴腺。雖然經由觸診就大約可以診斷出來，但為求準確，可以作超音波學檢查，觀察結節是實心、或囊腫、或部份囊腫。如果結節為低回音且有微小鈣化點，則很可能是癌症。

　　對結節腫可進一步作細針吸引細胞學檢查(FNA)，經由細胞學變化來判定病變的病理變化。如果囊腫內有小的實心部份，特別是有微小鈣化點時，可作超音波導引下細針吸引細胞學檢查。如果盲目的抽吸細胞，可能會遺漏重要的病變部份。

腫瘤標記，例如calcitonin和CEA，是診斷甲狀腺髓質癌的輔助工具。
雖然可以進一步利用細胞的DNA來做一些突變的檢查，幫助預後的判定，但目前因為價格昂貴，尚未列入實用階段。
至於核子醫學檢查，對於單一毒性結節性甲狀腺腫的診斷有幫助，其他少用。