Có khá nhiều bệnh lý liên quan tới tuyến giáp, và đôi khi để phân biệt chúng, tìm ra chính xác vấn đề, cần phải tiến hành sinh thiết tuyến giáp. Sinh thiết tuyến giáp cũng là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán ung thư tuyến giáp.