La causa ambientale più accreditata di carcinoma papillare è l'esposizione a radiazioni ionizzanti. Altri fattori di rischio, non totalmente associati alla neoplasia papillare tiroidea, sono individuati tra: obesità, diabete, fumo, consumo di alcool, presenza di nitrati ed eccesso di iodio nella dieta, tiroidite di Hashimoto e fattori genetici.