甲状腺癌的确切病因还不能完全确定，目前认为和癌基因、生长因子、碘的摄入情况，以及放射性的照射，甚至和性别遗传都有一定的相关性。癌基因是导致癌发生的癌症基因，如果出现表达或者突变就可能和甲状腺癌发病有关系。另外促进生长因子，比如促甲状腺激素，或者是叫类胰岛素样生长因子，都可以让甲状腺的滤泡生长。时间长了以后变成肿瘤，放射性的照射或者暴露都可以造成甲状腺癌的危险性增加，同时缺碘或高碘有可能和甲状腺癌发生有关。
女性出现甲状腺癌的风险比男性要高，同时有甲状腺癌家族史和甲状腺癌的得病有密切的相关性。甲状腺疾病比如功能性亢进的甲状腺肿，或者是桥本甲状腺炎也可能合并甲状腺癌。同时要注意有些因素可能诱发甲状腺癌，比如长期饮食不规律、营养又不均衡，抽烟、饮酒、不良的生活习惯，或者是工作压力过大、不良的情绪，都可能损害身体的免疫功能，导致甲状腺癌发生的风险明显增高。