Για τη σωστή διάγνωση, υπάρχουν αυστηρά κριτήρια, που βασίζονται στην ιστολογική εξέταση. Βασικά στοιχεία για τη διάγνωση είναι:
- Απουσία διήθησης, τόσο της κάψας του όσο και των αιμοφόρων και λεμφικών αγγείων του όγκου και του παρακείμενου θυρεοειδικού ιστού
- Θυλακιώδες πρότυπο ανάπτυξης
- Άθικτη κάψα του όγκου στην μικροσκοπική (ιστολογική εξέταση), σε όλη της την έκταση
- Ο όγκος δεν θα πρέπει να περιέχει νεκρωτικές εστίες (που υποδηλώνουν ότι η αιμάτωσή του υστερεί σε σχέση με τις ανάγκες για την ανάπτυξη των κυττάρων) ούτε να έχει αυξημένο ρυθμό κυτταρικού πολλαπλασιασμού
- Ο όγκος θα πρέπει να έχει καθόλου ή ελάχιστα (< 1 %) χαρακτηριστικά θηλώδους καρκίνου. Δεν θα πρέπει επίσης να έχει χαρακτηριστικά άλλων ιστολογικών υποτύπων (όπως π.χ. από υψηλά, κυλινδρικά κύτταρα, διάχυτα σκληρυντικού τύπου κλπ.).