甲狀腺的大體檢查多呈彌漫性腫大，質地堅韌或橡皮樣，表面呈結節狀，邊緣清，包膜完整，無粘連。鏡檢可見病變甲狀腺組織中淋巴細胞和漿細胞呈彌散性浸潤。腺體破壞后，一方面代償地形成新的濾泡，另一方面破壞的腺體又起刺激免疫作用，促進淋巴細胞的增殖，因而在甲狀腺形成具有生發中心的淋巴濾泡。甲狀腺上皮細胞出現不同階段的形態，早期有部分濾泡增生，濾泡腔內膠質多；隨著病變的進展，濾泡變小和萎縮，腔內膠質減少，其上皮細胞腫脹增大，胞漿呈明顯的嗜酸染色反應，稱為Askanazy細胞或Hürthle細胞，進而細胞失去正常形態，濾泡結構破壞，間質有纖維組織增生，并形成間隔，包膜常無病變累及。