Der Arzt kann durch Bestimmung des thyreoidstimulierenden Hormons (TSH; das in der Hirnanhangdrüse produziert wird und die Schilddrüse steuert) und der Schilddrüsenhormone herausfinden, ob es sich um eine Überfunktion, eine Unterfunktion oder eine Vergrößerung bei normaler Stoffwechsellage handelt. Um das Volumen der Schilddrüsen- vergrößerung zu bestimmen und eventuelle Knoten oder flüssigkeitsgefüllte Hohlräume (Zysten) festzustellen, wird der Arzt in der Regel die Schilddrüse mit Ultraschall untersuchen. Stellt der Arzt hiermit Veränderungen in der Schilddrüse fest, so ist in manchen Fällen eine Schilddrüsenszintigraphie notwendig. Diese wird in der Nuklearmedizin vorgenommen. Bei der Schilddrüsenszintigraphie wird durch Verabreichung eines radioaktiven Stoffes die Aktivitätsverteilung innerhalb der Schilddrüse dargestellt. So genannte kalte Knoten sind nicht stoffwechselaktiv und nehmen das verabreichte Jod nicht auf, sie gelten als krebsverdächtig. Demgegenüber sind heiße Knoten stoffwechselaktiv und speichern die verabreichte Substanz sehr stark. Zum Teil produzieren sie große Mengen an Hormonen. Das übrige Schilddrüsengewebe ist schwach oder gar nicht erkennbar. Bei Verdacht auf Bösartigkeit wird zur Abklärung eine Feinnadelpunktion der Schilddrüse oder durch eine Operation eine Probeentnahme aus dem verdächtigen Bezirk notwendig.