Tiroid bezi endokrin sistemin bir parçasıdır ve işlevi vücudun metabolizmasını düzenlemeye yardımcı olan hormonları üretmektir. Tiroidde sağlıklı hücreler normal olarak büyür, bölünür ve sonra sistematik bir şekilde bölünürler. Tiroid kanseri, hücrelerin çoğalmayı durdurma yeteneklerini yitirdiğinde, normalde olduğu gibi ölür, ancak bunun yerine, artık ihtiyaç duyulmadığında bölünmeye ve çoğalmaya devam eder ve sonunda bir tümör oluşturur. 2011'in başından itibaren, tıbbi araştırmacılar tiroid kanserinin kesin nedenlerini tespit etmemişlerdir. Genlerin, tiroid kanserinin nedenlerinden biri olarak merkezi bir rol oynadığı kabul edilmektedir, ancak radyasyon, yaş ve cinsiyet gibi bağımsız risk faktörlerinin de tiroid kanserinin gelişimi ile ilişkili olduğu, dolayısıyla genlerin riske karşı göreceli önemi olduğu bulunmuştur. Tiroid kanserinin nedenleri olan faktörler bilim insanlarına açıklık getirmedi.
Dört ana tiroid kanseri türü vardır: papiller, foliküler, anaplastik ve medüller. Papiller ve foliküler, en yaygın tiroid kanseri tipleridir. Bu formlarda, tıbbi araştırmacılar, gen mutasyonlarının bu kanserlerin önemli bir yüzdesinde bulunduğunu tespit edebilmişlerdir. Tiroid kanserinin hem anaplastik hem de medüller formları için, vakaların daha düşük oranda genetik bir bağlantısı da kurulmuştur.
Genetiğe ek olarak, tıp araştırmacıları tiroid kanserinin nedenleri olarak birçok bağımsız risk faktörü belirlemiştir. Tiroid kanseri nedenleri arasında en sık görülen risk faktörleri radyasyona maruz kalmak, aile öyküsü ve iyot eksikliğidir. Cinsiyet, yaş ve ırk da bilinen risk faktörleridir.
Yüksek radyasyon seviyelerine maruz kalmak, tiroid kanseri için kanıtlanmış bir risk faktörüdür. Tıbbi nedenlerden dolayı baş ve boyunya yapılan radyasyon tedavileri, yüksek doz radyasyon alan bireylerin bir kaynağıdır. Nükleer silahların test edilmesinden ve kullanılmasından kaynaklanan hatalar başka bir şeydir. Son olarak, nükleer santral kazaları da radyasyona maruz kalabilir. Çocukken radyasyona maruz kalmak yetişkinlik döneminde maruz kalmaktan daha fazla risk taşır.
Tiroid bezinin iyi huylu genişlemesi olan aile öyküsü, tiroid kanseri için risk faktörüdür. Cowden hastalığı gibi bazı kalıtsal koşullar da riski arttırır. Bazı tiroid kanseri türleri ailelerde kalıtsal olan kusurlu genler nedeniyle ortaya çıkar. İyot açısından çok düşük diyetler papiller ve foliküler tiroid kanseri için risk faktörleridir. Son olarak, kadınların 40 yaşından büyükler ve Amerika Birleşik Devletleri'nde Kafkasyalılar gibi tiroid kanseri geliştirme olasılığı daha yüksektir.
