Trattandosi di una neoplasia benigna a pattern follicolare, la ricerca dei marcatori mostrerà spesso positività per mutazioni di nRAS e negatività per la mutazione V600E di bRAF che è patognomonica per le forme papillari. Alla base dell'iperfunzionamento dell'adenoma sembra essere implicata una mutazione della subunità A di Gs(GRPC) correlata al TSH-R che induce conseguentemente autonomia tiroidea: ciò porta quindi a sintomi da ipertiroidismo e alla formazione di un nodulo caldo (ipercaptante) evidenziabile con scintigrafia.