Podczas badania USG tarczycy lekarz radiolog przykłada do przedniej części szyi specjalną głowicę emitującą fale ultradźwiękowe. Badanie to jest nieinwazyjne i może być wielokrotnie powtarzane u dzieci oraz u kobiet w ciąży. USG tarczycy polega na obrazowaniu gruczołu tarczowego i przyległych tkanek wraz z węzłami chłonnymi szyi. USG tarczycy pozwala na obiektywny pomiar objętości gruczołu tarczowego i stwierdzenia powiększenia tarczyc (tzw. wola). USG umożliwia także określenie lokalizacji i wielkości ewentualnych guzków na tarczycy. Cechy morfologiczne guzków uwidocznione w badaniu USG wraz z obrazem klinicznym mogą decydować o konieczności wykonania biopsji tarczycy.