Esistono delle caratteristiche ecografiche in grado di discriminare tra linfonodi patologici e no: la forma rotondeggiante e non più ovalare, l'aspetto cistico, la vascolarizzazione interna anziché periferica, la perdita dell'ilo, l'ipoecogenicità e le microcalcificazioni. Nessuno di questi parametri, da solo, è abbastanza sensibile da potere essere condizione certa diagnostica di metastasi da carcinoma tiroideo. L'aspetto ecografico con maggiore sensibilità (100%) è la perdita dell'ilo, che però mostra una specificità del 29%. Le stazioni linfonodali coinvolte possono aiutare a porre il sospetto, risultando i livelli III-IV-VI maggiormente interessati dalla malattia rispetto al II livello. Una conferma della malignità è possibile ottenerla attraverso esame FNAc con dosaggio della tireoglobulina nel liquido di lavaggio. Quest'ultimo è affidabile anche in pazienti con anticorpi anti-Tg circolanti.