Sono cellule che si sviluppano originariamente dalla cresta neurale, quindi di derivazione ectodermica, entrando a far parte durante le fasi dello sviluppo embrionale del corpo ultimo-branchiale, parte del quinto paio di tasche faringee o branchiali presenti nei vertebrati. Nell'essere umano la loro incorporazione nella struttura della tiroide avviene al termine della migrazione delle cellule follicolari di quest'ultima nella loro posizione definitiva, attorno al secondo mese di gestazione. Il processo di integrazione delle cellule parafollicolari nella tiroide avviene in tutti i mammiferi, mentre negli altri vertebrati le cellule rimangono all'interno dei corpi ultimobranchiali, venendo a formare una ghiandola autonoma.