甲状腺癌的病因目前尚未完全明确，但有一些相关因素被认为与它的发生有关。目前研究发现，辐射暴露是一个比较明确的因素，比如儿童时期接受过颈部放射线照射，患甲状腺癌的风险会明显增加。据统计，儿童期头颈部接受过辐射的人群，甲状腺癌的发病几率比普通人高很多。
一、辐射因素相关
电离辐射暴露： 长期处于电离辐射环境下，尤其是儿童时期受到颈部的电离辐射，像医疗上的颈部 X 光照射、核事故等导致的辐射暴露，会损伤甲状腺细胞的 DNA，增加甲状腺癌发生的可能性。比如在日本广岛、长崎原子弹爆炸后的幸存者中，甲状腺癌的发病率明显高于其他地区人群。放射性污染接触： 生活在放射性污染地区，长期接触放射性物质，也会使甲状腺癌的发病风险升高。
二、遗传因素方面
家族遗传倾向： 某些遗传性综合征与甲状腺癌相关，比如多发性内分泌腺瘤病 2 型、家族性甲状腺髓样癌等，这些疾病具有明显的遗传倾向。如果家族中有亲属患有这类与遗传相关的甲状腺癌，那么家族成员患甲状腺癌的风险会比普通人群高。例如家族性甲状腺髓样癌患者的直系亲属，需要更加密切关注甲状腺健康状况。
三、激素水平影响
雌激素水平影响： 女性体内雌激素水平的变化可能与甲状腺癌有关。女性在月经周期、怀孕、更年期等不同阶段，雌激素水平波动较大，有研究发现雌激素可能会刺激甲状腺细胞的生长，在一定程度上增加甲状腺癌发生的风险。尤其是在女性青春期、生育期等雌激素相对活跃的时期，甲状腺癌的发病情况可能会受到影响。
四、碘摄入异常
碘摄入过多或过少： 碘是甲状腺合成甲状腺激素的重要原料。碘摄入过多或过少都可能影响甲状腺的正常功能，增加甲状腺癌的发病风险。比如在一些碘缺乏地区，通过补碘后甲状腺癌的发病率有上升趋势；而在一些高碘地区，甲状腺癌的发病率也相对较高。不过具体的机制还在进一步研究中，但可以明确碘摄入异常与甲状腺癌的发生有一定关联。