O laboratório é fundamental no diagnóstico das doenças auto-imunes e neoplásicas da tiróide. O teste mais importante para o diagnóstico etiológico da tiroidite de Hashimoto, doença de alta prevalência, é a determinaçäo do anticorpo anti-tiroperoxidase (A-TPO), dosagem que pode também ser útil no diagnóstico de doença de Graves, do risco de hipotiroidismo em pacientes com hipotiroidismo sub-clínico e do risco de gestantes apresentarem tiroidite pós-parto. Outro teste útil nas doenças autoimunes é a determinaçäo dos anticorpos anti-receptor de TSH (TRAb) naqueles casos de doença de Graves pouco sintomáticos ou quando a mesma ocorre em pacientes com bócio multi-nodular. Nas doenças neoplásicas da tiróide, a tiroglobulina (Tg) é fundamental e de alta sensibilidade no seguimento dos pacientes com câncer diferenciado da tiróide (papilífero e folicular), enquanto que a dosagem de calcitonina é obrigatória para o diagnóstico e seguimento do câncer medular da tiróide.