Ustalenie, czy guzek gruczołu tarczowego jest czynny hormonalnie (wtedy jest mniej prawdopodobne, że jest nowotworem) lub występuje niedoczynność gruczołu tarczowego jest dokonywane poprzez pomiar poziomu hormonu tyreotropowego (TSH) oraz hormonów tarczycy: tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3). Badanie surowicy krwi w kierunku autoprzeciwciał wykonuje się w celu wykluczenia w rozpoznaniu różnicowym autoimmunologicznych chorób tarczycy (które mogą naśladować przerost guzkowy tarczycy).
Badania obrazowe Do badań krwi można dołączyć badanie ultrasonograficzne gruczołu tarczowego, aby określić położenie, wymiary i jego strukturę i ustalić czy guzek może być torbielą (wypełniony płynem). Podejrzanymi zmianami w guzku tarczycy są zmiany hipoechogeniczne, nieregularne brzegi, mikrozwapnienia lub duże przepływy krwi wewnątrz guzka. Do mniej podejrzanych przypadkowo znalezionych struktur w łagodnych guzkach należą: zmiany hiperechogeniczne, artefakty z koloidu w kształcie ogona komety, bez przepływu krwi w guzku oraz z przejaśnieniem na obwodzie (halo) lub równą granicą.