L'iter verso la diagnosi di carcinoma differenziato della tiroide comincia, come sopra ricordato, con l'esame obiettivo del collo del paziente. Il corretto iter diagnostico di un nodulo tiroideo è stato codificato nelle più recenti “Linee Guida per la gestione dei pazienti con nodulo tiroideo e carcinoma differenziato della tiroide”, prodotte dalla "American Thyroid Association", e ratificate da molte altre società internazionali. La palpazione sarà accompagnata dalla prescrizione dei comuni esami ematologici in grado di verificare la funzionalità della ghiandola tiroidea: TSH, FT3, FT4. Il primo tra questi permetterà di scegliere la metodica di immagini più appropriata per differenziare il nodulo sospetto in senso di benignità o malignità. Difatti, il rilievo di bassi valori di TSH pone indicazione all'esecuzione di una scintigrafia con radio-iodio, in quanto evidenza di una condizione di iper-tiroidismo da approfondire maggiormente. Questa condizione può essere legata alla presenza di un nodulo solitario iper-funzionante (adenoma tossico di Plummer), generalmente benigno. Il rilievo di un nodulo “freddo” (ipocaptante alla scintigrafia del collo), o di un valore di TSH nella norma o leggermente aumentato, pone indicazione all'esecuzione di un esame ecografico e citologico del nodulo sospetto.