Badanie ultrasonograficzne jest podstawowym badaniem obrazowym u osób z podejrzeniem chorób tarczycy. Pozwala na ocenę położenia, wielkości oraz echostruktury gruczołu, w tym wykrywanie zmian ogniskowych, wraz z określeniem ich rozmiaru, echogeniczności, echostruktury i unaczynienia. Na podstawie tych cech badanie ultrasonograficzne umożliwia wytypowanie nieprawidłowej zmiany ogniskowej do biopsji oraz monitorowanie toru igły biopsyjnej.

Powiększenie gruczołu bez wyczuwalnego guzka. Wyczuwalny palpacyjnie guzek lub wole guzkowe, ból szyi lub powiększenie węzłów chłonnych.
Przypadkowe stwierdzenie zmiany ogniskowej w tarczycy w czasie badania USG, tomografii komputerowej, rezonansu magnetycznego lub pozytonowej tomografii emisyjnej, wykonanych z innych wskazań.
Różnicowanie przyczyn nadczynności i niedoczynności tarczycy, kliniczne podejrzenie zapalenia tarczycy.
Skrining w grupie podwyższonego ryzyka zachorowania na raka tarczycy (rodzinny wywiad w kierunku raka tarczycy, nosicielstwo mutacji RET, przebyta ekspozycja szyi na promieniowanie jonizujące, szczególnie w dzieciństwie)
Wybór zmiany ogniskowej o największym ryzyku złośliwości do biopsji aspiracyjnej cienkoigłowej. Kontrola wielkości guzków/zmian ogniskowych łagodnych tarczycy.
Kontrola po usunięciu tarczycy z powodu wola guzkowego w celu oceny skuteczności leczenia i monitorowania jego efektów (pierwsze badanie po 6 miesiącach, następne co 12 miesięcy).
Kontrola po usunięciu tarczycy z powodu raka tarczycy w celu oceny doszczętności zabiegu.
Monitorowanie chorych po leczeniu chorób w tym chorób nowotworowych tarczycy.

Ze względu na dramatyczny wzrost zachorowań w społeczeństwach wysokorozwiniętych na raka tarczycy niektóre towarzystwa naukowe postulują zasadność wykonywania USG tarczycy profilaktycznie co 2 lata.
Według Krajowego Rejestru Nowotworów w Polsce zmiany guzkowe tego gruczołu występują często i dotyczą około połowy populacji. W większości mają charakter łagodny. Nowotwory złośliwe stanowią 1–2% wszystkich zmian stwierdzanych w tarczycy. Według danych American Thyroid Association guzki w tarczycy wykrywa się w badaniu USG u 19–67% osób badanych, z czego 5–15% stanowią raki.

USG tarczycy nie wymaga przygotowania.

USG tarczycy i przytarczyc to badanie bezbolesne, bezpieczne i nieinwazyjne zarówno dla kobiet ciężarnych jak i dzieci. Trwa kilka minut. Przeprowadza się je na leżąco. Szyję pacjenta w miejscu, gdzie jest tarczyca, pokrywa się specjalnym żelem, po czym lekarz przykłada do szyi głowicę aparatu USG i przesuwa ją w celu uzyskania jak najdokładniejszego obrazu tarczycy i struktur przylegających.