병의 정도에 따라 한 쪽 갑상선엽만을 제거할 수도 있고(lobectomy) 전체 갑상선엽을 다 제거하던지(total thyroidectomy)아니면 일부 조직을 남기고 제거하는(near total or subtotal thyroidectomy) 방법이 있습니다. 1.5cm이하의 작은 유두암 또는 여포암이 한 쪽 갑상선엽에만 있는 경우에는 그 갑상선엽만을 제거하는 수술을 할 수 있습니다. 그러나 수질암이나 미분화암같이 예후가 나쁜 암은 전체 갑상선을 다 제거하는 것이 원칙입니다. (미분화암의 경우에는 수술 후의 예후가 워낙 나쁘기 때문에 수술을 하지 않는 이비인후과 의사도 많습니다.)
목의 임파선에 전이가 의심되는 경우에는 목의 임파선을 제거하는 수술(경부곽청술이라 함)을 같이 시행하게 됩니다. 수질암의 경우에는 작은 병변이라도 임파선에 전이되었을 가능성이 있으므로 임파선 제거 수술을 같이 하게 됩니다.

방사선을 밖에서 쬐는 방법과 방사선을 내는 성질을 지닌 동위원소를 먹는 방법이 있는데 대부분은 후자의 방법을 이용합니다.
동위원소를 먹는 치료 방법은 갑상선이 요오드를 흡수하는 성질을 이용한 것으로, 방사선을 내는 성질을 가진 요오드(요오드의 동위원소)를 섭취했을 때 이들이 선택적으로 갑상선 조직에 흡수되어 갑상선 조직은 죽고 반면에 정상조직에는 별로 영향을 주지 않는 원리를 이용한 것입니다.
이 방법은 수술 후 남아있을 가능성이 있는 갑상선 조직을 완전히 없애거나 전이된 부위의 치료를 위해서 사용하게 됩니다.
병의 정도와 전이 여부에 따라 방사선 용량의 차이가 나게 됩니다. 동위원소 치료를 위해서는 대개 ?2-3일 정도의 입원이 필요하게 됩니다. 동위원소 치료는 6개월 내지 12개월 간격으로 더 이상 동위원소를 흡수하는 갑상선조직이 남아있지 않을 때까지 시행하게 되지만, 방사선의 축적량이 어느 정도 이상이 되면 더 이상의 치료는 곤란합니다.

갑상선 호르몬을 투여하면 갑상선 암세포의 성장을 더디게 하고 갑상선 조직을 성장시키는 호르몬의 분비를 억제시키는 효과가 있습니다.

수술을 할 수 없을 정도로 종양이 퍼져 있으나, 방사성 동위원소 치료에도 반응하지 않고, 외부에서 방사선을 쬐는 방법으로도 반응이 없을 때 써 볼 수 있는 방법입니다. 치료 후 치료 후에는 정기적으로 피검사, 핵의학 촬영, 컴퓨터 단층 촬영, 흉부 x-ray 등을 통해 재발 여부를 확인해야 합니다. 지속적으로 갑상선 호르몬제를 복용해야 하며, 수술시 부갑상선(갑상선 주위의 부갑상선호르몬을 내는 작은 조직들)을 같이 제거한 경우에는 칼슘제제도 지속적으로 복용해야 합니다.