La tiroide risulta avvolta da una guaina fibrosa (guaina peritiroidea), considerata dipendenza della fascia cervicale media. Da questa si dipanano tralci fibrosi, con funzione di legamenti, che assicurano l'organo alla cartilagine tiroide della laringe (legamento sospensore o mediano), alla cartilagine cricoide della laringe e ai primi anelli tracheali (legamenti laterali interni), e alla guaina fibrosa che contorna il fascio vascolonervoso del collo (legamenti laterali esterni). All'interno di questa guaina è ospitata la ghiandola, a sua volta protetta da una capsula fibrosa intimamente adesa all'organo stesso. Nello spessore che separa la capsula dalla guaina, decorre un fitto intreccio vascolare, tributario delle vene e delle arterie locali, fatto che ha assegnato il nome di “spazio pericoloso peritiroideo” all'area. Inoltre, in questo spazio, sul versante posteriore della ghiandola, sono presenti le paratiroidi. Delle tre facce (mediale, antero-laterale e posteriore) la mediale è concava e abbraccia la faccia laterale della trachea e delle cartilagini cricoide e tiroide e, in maniera variabile, l'esofago. La faccia posteriore, meno estesa delle altre, contrae rapporto con la carotide comune e quindi con la vena giugulare interna, avvolte dalla propria guaina.