Die Ultraschalluntersuchung (Sonografie) gehört zur Basisdiagnostik einer jeden Schilddrüsenabklärung. Diese Untersuchung kann rasch und ohne Vorbereitung durchgeführt werden, ist nicht schmerzhaft, hat keinerlei Strahlenbelastung und kann beliebig oft wiederholt werden. Bei der Schilddrüsensonografie kann die Größe und Gewebebeschaffenheit der Schilddrüse beurteilt werden, es können zudem Knoten, entzündliche Veränderungen und eine Reihe anderer krankhafter Befunde erkannt werden. Wichtige Hinweise liefert die Sonografie auch für die Früherkennung der insgesamt seltenen Schilddrüsenkrebse. Unter sonografischer Kontrolle können verdächtige Schilddrüsenknoten gezielt mit einer Hohlnadel punktiert und so Zellen für eine feingewebliche Abklärung gewonnen werden (Punktionszytologie).