Se toman varias muestras en diferentes partes de los nódulos para que el médico disponga de todas las herramientas necesarias para detectar la presencia de células malignas o benignas en caso de tumor.

Estas muestras se procesan y se estudian con un microscopio. La punción de un nódulo de tiroides puede generar temor, pero se debe tener en cuenta que la aguja que se utiliza es de muy pequeño calibre y puede utilizarse anestesia local en una bajísima dosis.