人体的甲状腺可以通过触诊检查。狗的甲状腺若可触感到，就已经属于肿大。人类甲状腺肿可用肉眼看出。
在成像诊断方面，常见的有超声波检查法，当要进一步了解病情时还会用到闪烁法，还有X射线断层成像和 核磁共振成像。
用细针抽吸可以取得甲状腺的细胞学样本。通过活组织检查可以取得组织学检查样本。
在实验室人们可以测定游离的T3和T4水平，TSH和甲状腺球蛋白水平，通过一非线性模型SPINA（Struktur Parameter Inferenz Ansatz）可以计算T4的分泌能力和外周5-脱碘酶（5-Deiodinase）（一种酶）。也可以确定甲状腺抗体（如TRAK，Tg-AK，TPO-AK）水平。
