A incidência do cancro da tiróide varia muito de região para região, embora a doença varie em malignidade e se desenvolva mais lentamente do que os cancros de outros órgãos. Notavelmente, alguns focos primários são pequenos e as lesões metastáticas são frequentemente encontradas em primeiro lugar na prática clínica. Existem quatro tipos principais, como se segue. O adenocarcinoma papilífero é responsável por 40% a 60% do cancro da tiróide, sendo mais comum em mulheres adolescentes. É de cor cinzenta ou castanha-acinzentada e tem uma textura macia ou firme e macia. Microscopicamente, as células cancerosas estão dispostas num padrão papilar em torno de um eixo fibrovascular central, com mais ramos papilares. As células cancerígenas têm forma rectangular ou colunar curta e caracterizam-se por uma pequena quantidade de cromatina no núcleo, que é transparente ou peludo e não tem nucléolos. Podem ser acompanhados por folículos simples da tiróide, e os grânulos de areia estão frequentemente presentes no interstício. Cerca de 50% deste cancro é encontrado com metástases nos gânglios linfáticos do pescoço, por vezes o local primário é encontrado após as metástases, e em alguns casos o local primário é mesmo demasiado pequeno para ser detectado. O cancro é menos maligno e tem uma taxa de sobrevivência de 5 anos de 75%. O adenocarcinoma folicular é responsável por 10%-15% do cancro da tiróide, visto sobretudo em mulheres com mais de 50 anos de idade. A taxa de sobrevivência é de 30% a 40% aos 5 anos após a ressecção do local primário. A olho nu, o tumor é branco acinzentado, alguns são nodulares com um envelope incompleto, assemelhando-se a um adenoma; alguns são extensivamente infiltrados na glândula tiróide e depois invadem a parede traqueal, vasos sanguíneos do pescoço, músculos e o nervo laríngeo. Microscopicamente, podem ser vistos folículos de diferentes graus de diferenciação. Em casos bem diferenciados, os folículos são mais estruturados e a anisotropia celular é mais baixa, tornando-os difíceis de distinguir dos adenomas. Em casos pouco diferenciados, há menos folículos, os folículos têm forma irregular, alguns têm ninhos sólidos de células, a anisotropia celular é mais pronunciada, e a fissão nuclear é comum. Em alguns casos, o carcinoma é composto principalmente por eosinófilos, pelo que também é chamado de carcinoma eosinófilo. O carcinoma indiferenciado é responsável por cerca de 15% do cancro da tiróide. É altamente maligno e cresce rapidamente. A maioria dos pacientes tem mais de 50 anos e não há diferença entre homens e mulheres. É uma cor branco-acinzentada, muitas vezes com hemorragia e necrose. Pode ser dividido em tipo de célula pequena, tipo de célula gigante e tipo de célula fusiforme de acordo com a histologia. O carcinoma de pequenas células consiste em pequenas células redondas, que estão difusamente distribuídas e são bastante semelhantes ao linfoma maligno. O carcinoma de células gigantes tem o pior prognóstico. Microscopicamente, as células cancerosas variam em tamanho e morfologia, e frequentemente incluem megacariócitos e células gigantes multinucleadas. O carcinoma medular é um carcinoma resultante de células parafoliculares (também conhecidas como células C) e é responsável por 5% do cancro da tiróide. Noventa por cento dos tumores secretam calcitonina, e alguns também secretam CEA, hormona inibitória do crescimento, prostaglandina e outras hormonas e substâncias, resultando no aumento dos níveis sanguíneos destas hormonas. A olho nu, a maioria dos casos disseminados começa como uma única massa, enquanto os casos familiares são frequentemente multicêntricos. O tumor é castanho-amarelado, macio e claramente demarcado de modo que parece estar envolto à primeira vista. Microscopicamente, as células tumorais são células pequenas, redondas, poligonais ou em forma de fuso dispostas em grupos ou cordas, com formação ocasional de pequenos folículos. O interstício é relativamente rico, muitas vezes com depósitos de amilóide e sal de cálcio. Microscopicamente, o citoplasma das células tumorais contém grânulos neuroendócrinos de 100-250 mm de diâmetro.