确诊甲状腺结节主要依据实验室检查、影像学检查、细针抽吸细胞学检查等。实验室检查甲状腺功能、血清免疫学检查。首先检测血清促甲状腺激素（TSH）水平，以判断甲状腺功能状态。如TSH减低，提示结节可能自主分泌过多甲状腺激素，应进一步行甲状腺核素扫描以明确结节是否存有自主分泌功能（“热结节”）；并查TRAb与毒性弥漫性甲状腺肿鉴别。如血清TSH正常或增高，超声检查显示有恶性征象（见影像学检查部分），则推荐做细针穿刺细胞学检查。影像学检查超声检查对结节良恶性鉴别价值优于CT或MRI。超声还可以通过一些征象对结节的良恶性进行危险分层，并指导是否进行细针穿刺细胞学检查或下一步处理。CT或MRI对判断甲状腺结节与周围组织关系及向胸骨后的延伸的情况有较大帮助。细针抽吸细胞学检查（FNAC）超声引导下FNAC是目前术前鉴别甲状腺良恶性的“金标准”，其诊断的敏感性和特异性均达90％以上。