甲状腺癌主要分为四种病理类型，按恶性程度从低到高排列为乳头状癌、滤泡状癌、髓样癌和未分化癌。
乳头状癌是最常见的甲状腺癌类型，约占全部病例的80%。这类肿瘤生长缓慢，恶性程度较低，多表现为甲状腺内无痛性结节，可能伴有颈部淋巴结转移。早期手术切除预后良好，10年生存率超过90%。
滤泡状癌约占甲状腺癌的10%-15%，恶性程度中等。肿瘤细胞常通过血管转移至肺部和骨骼，较少发生淋巴结转移。手术需切除全部甲状腺组织，术后需配合放射性碘治疗。
髓样癌起源于甲状腺C细胞，具有神经内分泌特性，约占甲状腺癌的5%。这类肿瘤可分泌降钙素，部分病例与遗传基因突变相关。患者可能出现腹泻、面部潮红等症状，治疗需完整切除甲状腺及中央区淋巴结。
未分化癌是恶性程度最高的类型，占甲状腺癌的1%-2%。肿瘤生长迅速，早期即可侵犯周围组织和远处转移。患者常表现为颈部迅速增大的肿块伴疼痛、声嘶等症状。治疗以放疗和化疗为主，预后较差。
特殊情况下需注意甲状腺淋巴瘤等罕见类型，这类肿瘤多与桥本甲状腺炎相关。所有甲状腺结节患者建议定期进行超声检查和穿刺活检以明确性质。
