ต่อมไทรอยด์เป็นส่วนหนึ่งของระบบต่อมไร้ท่อและการทำงานของมันคือการผลิตฮอร์โมนที่ช่วยควบคุมการเผาผลาญของร่างกาย ในต่อมไทรอยด์เซลล์ที่มีสุขภาพปกติจะเติบโตแบ่งและหยุดแบ่งอย่างเป็นระบบ มะเร็งของต่อมไทรอยด์มีจุดเริ่มต้นเมื่อเซลล์สูญเสียความสามารถในการหยุดทำซ้ำแล้วตายตามปกติ แต่แทนที่จะแบ่งและทวีคูณเมื่อไม่ต้องการอีกต่อไปในที่สุดกลายเป็นเนื้องอก ตั้งแต่ต้นปี 2554 นักวิจัยทางการแพทย์ยังไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัดของมะเร็งต่อมไทรอยด์ ยีนได้รับการยอมรับว่ามีบทบาทสำคัญในฐานะหนึ่งในสาเหตุของโรคมะเร็งต่อมไทรอยด์ แต่ปัจจัยเสี่ยงอิสระเช่นรังสีอายุและเพศยังพบว่าเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของมะเร็งต่อมไทรอยด์ดังนั้นความสำคัญสัมพัทธ์ของยีนกับความเสี่ยง ปัจจัยที่เป็นสาเหตุของโรคมะเร็งต่อมไทรอยด์ยังคงไม่ชัดเจนสำหรับนักวิทยาศาสตร์
มะเร็งต่อมไทรอยด์มีอยู่ด้วยกันสี่ประเภท: papillary, follicular, anaplastic และไขกระดูก papillary และ follicular เป็นมะเร็งต่อมไทรอยด์ที่พบมากที่สุด ในกรณีของรูปแบบเหล่านี้นักวิจัยทางการแพทย์สามารถพิสูจน์ได้ว่าการกลายพันธุ์ของยีนนั้นมีอยู่ในเปอร์เซ็นต์ที่สำคัญของมะเร็งเหล่านี้ สำหรับรูปแบบทั้ง anaplastic และไขกระดูกของโรคมะเร็งต่อมไทรอยด์การเชื่อมต่อทางพันธุกรรมได้รับการจัดตั้งขึ้น แต่ในกรณีที่ร้อยละที่ต่ำกว่า
นอกจากพันธุศาสตร์นักวิจัยทางการแพทย์ยังได้ระบุปัจจัยเสี่ยงหลายประการที่เป็นสาเหตุของมะเร็งต่อมไทรอยด์ ปัจจัยเสี่ยงที่พบบ่อยที่สุดในสาเหตุของโรคมะเร็งต่อมไทรอยด์คือการได้รับรังสีประวัติครอบครัวและการขาดสารไอโอดีน เพศอายุและเชื้อชาติเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นปัจจัยเสี่ยง
การได้รับรังสีในระดับสูงเป็นปัจจัยเสี่ยงที่พิสูจน์แล้วสำหรับมะเร็งต่อมไทรอยด์ การรักษาด้วยการฉายรังสีที่ศีรษะและลำคอด้วยเหตุผลทางการแพทย์เป็นแหล่งหนึ่งของการได้รับรังสีปริมาณสูง ผลกระทบจากการทดสอบและการใช้อาวุธนิวเคลียร์เป็นอีกเรื่องหนึ่ง ในที่สุดอุบัติเหตุจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็อาจทำให้เกิดการสัมผัสกับรังสี การได้รับรังสีเนื่องจากเด็กมีความเสี่ยงมากกว่าการได้รับรังสีในช่วงวัยผู้ใหญ่
ประวัติครอบครัวของโรคคอพอกซึ่งเป็นการขยายต่อมไทรอยด์เป็นพิษเป็นภัยเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งต่อมไทรอยด์ เงื่อนไขบางอย่างที่สืบทอดมาเช่นโรค Cowden ก็เพิ่มความเสี่ยงเช่นกัน มะเร็งไทรอยด์บางรูปแบบทำงานในครอบครัวเนื่องจากยีนที่บกพร่องซึ่งสืบทอดมา อาหารที่มีไอโอดีนต่ำเกินไปเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อโรคมะเร็ง papillary และ follicular ไทรอยด์ ท้ายที่สุดผู้หญิงมีแนวโน้มที่จะเป็นมะเร็งต่อมไทรอยด์เช่นเดียวกับผู้ที่มีอายุมากกว่า 40 ปีและในสหรัฐอเมริกาผู้ที่เป็นชาวคอเคเชี่ยน
