Muốn chẩn đoán khối bướu ở tuyến giáp có phải là ung thư hay không, bác sĩ luôn phải dựa vào kết quả khảo sát các mẫu tế bào hoặc mẫu mô bướu giáp thông qua kính hiển vi. Việc lấy tế bào (hoặc mô) để thử như vậy gọi là sinh thiết bướu giáp.

Quy trình sinh thiết diễn ra nhanh chóng và đơn giản: Dưới sự hướng dẫn của siêu âm, bác sĩ dùng xilanh gắn với kim nhỏ hút tế bào từ khối u ra. Tiếp đó, các tế bào được trải ra tấm kính để quan sát dưới kính hiển vi. Sinh thiết tuyến giáp là một xét nghiệm cực kỳ an toàn, không gây ảnh hưởng đến sức khỏe.