高分辨率的超声检查是评估甲状腺结节的首选方法，对触诊怀疑或是在x线、ct、磁共振等提示甲状腺结节均应行颈部超声检查。颈部超声可证实甲状腺结节是否真正存在，确定甲状腺结节的大小、数量、位置、质地、形态、边界、血供与周围组织的关系等情况，同时评估颈部区域有无淋巴结和淋巴结的大小形态和结构特点。
某些超声征象，有助于甲状腺结节的良恶性鉴别，下述两种超声改变的甲状腺结节，几乎为良性：一纯囊性结节；二由多个小囊泡占据50%以上结节体积，呈海绵状改变的结节，99.7%为良性。而以下超声征象提示甲状腺癌的可能性大：一实质性低回声结节；二结节内血供丰富；三结节形态和边缘不规则；四微小钙化，针尖样弥散分布或簇状分布的钙化；五同时伴有颈部淋巴结超声影像的异常等。