Aspiraciona biopsija tankom iglom (FNAB) ima značajnu ulogu u evaluaciji tiroidnog nodusa i selekciji bolesnika za hirurško lečenje, ali je treba razmatrati uporedo sa kliničkim, ultrazvučnim, radionuklidnim i radiografskim nalazom. Citološki nalazi se mogu klasifikovati kao: nereprezentativni, suspektni, benigni i maligni ili u 8 dijagnostičkih kategorija: benigni koloidni nodus, cistične lezije, tiroiditisi, celularna mikrofolikularna lezija, Hurthle-cell lezija, primarni maligni tumor, druge lezije i nedijagnostička kategorija.
FNAB je uspešna u dijagnostici benignih cističnih lezija štitaste žlezde, Hashimoto tiroiditisa, anaplastičnog i papilarnog tiroidnog karcinoma, a manje kod medularnog karcinoma, limfoma i metastaza u štitastoj žlezdi.
Folikularni karcinom, kao i Hurthle-cell tiroidni karcinom, citološki se ne mogu razlikovati od folikularnog, odnosno Hurthle-cell adenoma štitaste žlezde.
Imunocitohemija može dati doprinos preciznijoj dijagnozi tumora tirocitnog porekla, najviše upotrebom galektina-3, citokeratina 19 i HBME-1, a medularnog karcinoma bojenjem na kalcitonin.