Sköldkörteln är en del av det endokrina systemet, och dess funktion är att producera hormoner som hjälper till att reglera kroppens ämnesomsättning. I sköldkörteln växer normalt friska celler, delar sig och upphör sedan att dela sig på ett systematiskt sätt. Cancer i sköldkörteln börjar när celler förlorar sin förmåga att sluta reproducera sig för att sedan dö som de normalt skulle göra, men istället fortsätta att dela sig och föröka sig när de inte längre behövs och så småningom bilda en tumör. I början av 2011 hade medicinska forskare inte fastställt exakta orsaker till sköldkörtelcancer. Gener anses spela en central roll som en av orsakerna till sköldkörtelcancer, men oberoende riskfaktorer som strålning, ålder och kön har också visat sig vara associerade med utvecklingen av sköldkörtelcancer, så genernas relativa betydelse kontra risk faktorer som orsaker till sköldkörtelcancer har förblivit oklara för forskarna.
Det finns fyra huvudtyper av sköldkörtelcancer: papillär, follikulär, anaplastisk och medullär. Papillär och follikulär är de i särklass vanligaste typerna av sköldkörtelcancer. När det gäller dessa former har medicinska forskare kunnat fastställa att genmutationer finns i en betydande andel av dessa cancerformer. För både den anaplastiska och medullära formen av sköldkörtelcancer har ett genetiskt samband också fastställts, men i en lägre andel av fallen.
Förutom genetik har medicinska forskare identifierat flera oberoende riskfaktorer som orsaker till sköldkörtelcancer. De vanligaste riskfaktorerna bland orsakerna till sköldkörtelcancer är exponering för strålning, familjehistoria och brist på jod. Kön, ålder och ras är också kända riskfaktorer.
Exponering för höga nivåer av strålning är en bevisad riskfaktor för sköldkörtelcancer. Strålbehandlingar mot huvud och nacke av medicinska skäl är en källa till individer som får höga doser av strålning. Nedfall från testning och användning av kärnvapen är en annan. Slutligen kan kärnkraftsolyckor också orsaka exponering för strålning. Exponering för strålning som barn innebär större risk än exponering under vuxen ålder.
En familjehistoria av struma, som är en godartad förstoring av sköldkörteln, är en riskfaktor för sköldkörtelcancer. Vissa ärftliga tillstånd, såsom Cowdens sjukdom, ökar också risken. Vissa former av sköldkörtelcancer förekommer i familjer på grund av defekta gener som ärvs. Dieter som är för låga i jod är riskfaktorer för papillär och follikulär sköldkörtelcancer. Slutligen, kvinnor är mer benägna att utveckla sköldkörtelcancer, liksom personer som är mer än 40 år gamla och, i USA, de som är kaukasiska.