甲狀腺惡性腫瘤的發病機制尚不明確，但是其相關因素包括許多方面，主要有以下幾類：
1、癌基因及生長因子：近代研究表明，許多動物及人類腫瘤的發生與原癌基因序列的過度表達、突變或缺失有關。
2、電離輻射：目前已查明，頭頸部的外放射是甲狀腺的重要致癌因素。
3、遺傳因素：部分甲狀腺髓樣癌是常染色體顯性遺傳病；在一些甲狀腺癌患者中，常可詢及家族史
4、缺碘：早在20世紀初，即已有人提出有關缺碘可導致甲狀腺腫瘤的觀點
5、雌激素：近些年的研究提示，雌激素可影響甲狀腺的生長主要是通過促使垂體釋放TSH而作用于甲狀腺，因為當血漿中雌激素水平升高時，TSH水平也升高。至于雌激素是否直接作用甲狀腺，尚不明確。