甲状腺癌的引起因素目前尚未完全明确，但有一些相关因素被认为与它的发生有关。目前研究发现，以下几方面可能和甲状腺癌的发生相关。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 约5%-10%的甲状腺髓样癌具有明显的家族遗传性。如果家族中有亲属患甲状腺髓样癌，那么家族其他成员患甲状腺髓样癌的风险会相对增高。比如某些遗传性综合征相关的甲状腺癌，像多发性内分泌腺瘤病2型（MEN2型），就会极大增加甲状腺髓样癌的发病几率。特定基因突变： 一些基因突变也和甲状腺癌的发生有关联。例如RET原癌基因的突变，在MEN2型相关的甲状腺髓样癌中较为常见，这种基因突变会影响细胞的正常生长调控，使得甲状腺细胞发生异常增殖，进而增加患癌风险。
辐射暴露因素
儿童期接受头部或颈部辐射： 儿童时期如果因某些疾病，比如良性疾病进行过头部或颈部的放射治疗，那么日后患甲状腺癌的概率会明显升高。有研究表明，儿童期接受颈部辐射的人群，甲状腺癌的发病风险比正常人群高出数倍。例如，在原子弹爆炸地区的幸存者中，甲状腺癌的发生率就明显增加。医疗辐射暴露： 因医疗原因接受过颈部X线等辐射检查的人群，也存在一定的甲状腺癌发病风险。虽然单次的医疗辐射剂量相对较低，但长期或多次的颈部辐射暴露累积起来，也可能影响甲状腺细胞的DNA，导致细胞发生癌变。
碘摄入异常因素
碘缺乏： 碘是甲状腺合成甲状腺激素的重要原料。当人体长期处于碘缺乏状态时，垂体分泌促甲状腺激素（TSH）增多，会刺激甲状腺滤泡增生肥大，长期如此可能增加甲状腺癌的发生风险。在一些碘缺乏地区，甲状腺癌的发病率相对会有所升高。碘过量： 近年来研究发现，碘过量也可能与甲状腺癌的发生有关。比如沿海地区居民长期大量摄入高碘食物，或者长期服用含碘药物等导致碘过量时，也可能对甲状腺细胞的代谢等产生影响，进而增加甲状腺癌的发病几率。不过碘过量引发甲状腺癌的具体机制还在进一步研究中。