In wenigen Fällen kann eine Punktion erforderlich sein, um durch Zelluntersuchung die Schilddrüsenerkrankung noch genauer bestimmen zu können. Dabei werden unter Ultraschallkontrolle Knoten mit deutlicher Wachstumstendenz und solche Knoten, die im Szintigramm eine verminderte Aktivität zeigen, punktiert. Die Punktion wird mit einer sehr dünnen Nadel, die deutlich dünner als die z. B. bei einer Blutentnahme verwendeten Nadeln ist, durchgeführt. Die Untersuchung selbst ist nicht gefährlich, in ganz seltenen Fällen kommt es einmal zu einer unwesentlichen Nachblutung. Extrem selten ist eine durch eine Punktion zustandekommende Infektion der Schilddrüse.