甲狀腺癌的確切病因還不能完全確定，目前認為和癌基因、生長因子、碘的攝入情況，以及放射性的照射，甚至和性別遺傳都有一定的相關性。癌基因是導致癌發生的癌症基因，如果出現表達或者突變就可能和甲狀腺癌發病有關係。另外促進生長因子，比如促甲狀腺激素，或者是叫類胰島素樣生長因子，都可以讓甲狀腺的濾泡生長。時間長了以後變成腫瘤，放射性的照射或者暴露都可以造成甲狀腺癌的危險性增加，同時缺碘或高碘有可能和甲狀腺癌發生有關。
女性出現甲狀腺癌的風險比男性要高，同時有甲狀腺癌家族史和甲狀腺癌的得病有密切的相關性。甲狀腺疾病比如功能性亢進的甲狀腺腫，或者是橋本甲狀腺炎也可能合併甲狀腺癌。同時要注意有些因素可能誘發甲狀腺癌，比如長期飲食不規律、營養又不均衡，抽菸、飲酒、不良的生活習慣，或者是工作壓力過大、不良的情緒，都可能損害身體的免疫功能，導致甲狀腺癌發生的風險明顯增高。