Xét nghiệm tế bào học có vai trò quan trọng việc chẩn đoán các bệnh lý tuyến giáp. Chúng có tác dụng làm giảm tỷ lệ phẫu thuật tuyến giáp không cần thiết cho bệnh nhân có các nốt lành tính và ung thư tuyến giáp. Để giải quyết thuật ngữ và các vấn đề khác liên quan đến chọc hút tế bào, một hệ thống báo cáo đã ra đời để tạo điều kiện giao tiếp hiệu quả cho các bác sĩ điều trị bệnh tuyến giáp, đó là hệ thống Bethesda.

Ung thư biểu mô nhú là một dạng ung thư tuyến giáp phổ biến, nguyên nhân gây bệnh do tiếp xúc với năng lượng bức xạ. Bệnh thường xuất hiện dưới dạng nhân hoặc nang không đều hay các khối u trong nhu mô tuyến giáp bình thường. Khi đã chuyển sang giai đoạn tiến triển, ung thư biểu mô nhú của tuyến giáp có thể xâm lấn gây tối thiểu hay quá mức.