Sejumlah karakteristik tumor akan memengaruhi prognosisnya. Beberapa faktor yang lebih penting termasuk jenis jaringan, ukuran tumor primer, invasi ekstraglandular, infiltrasi vaskular, mutasi BRAF, dan metastasis jauh.
(1) Jenis jaringan: Tingkat kelangsungan hidup pasien dengan PTC umumnya baik, tetapi mortalitas tumor sangat bervariasi di antara subtipe tertentu. Dari semua ini, tipe hiperseluler, shoe-peg, sel kolumnar dan solid adalah subtipe yang agresif.
FTC biasanya ditandai dengan tumor terisolasi dengan amplop dan lebih agresif daripada PTC. FTC biasanya memiliki struktur mikrofolikular dan didiagnosis sebagai karsinoma karena infiltrasi sel folikel ke dalam amplop atau pembuluh darah, dengan mereka yang menyusup ke pembuluh darah memiliki prognosis yang lebih buruk daripada mereka yang menyusup ke amplop. FTC yang sangat invasif jarang terjadi dan sering terlihat menyerang jaringan dan pembuluh darah di sekitarnya secara intraoperatif. Sekitar 80% dari FTC yang sangat invasif mengembangkan metastasis jauh, yang dapat menyebabkan kematian dalam beberapa tahun setelah diagnosis pada sekitar 20% pasien. Prognosis yang buruk terkait erat dengan usia pasien saat diagnosis, stadium tumor yang tinggi dan ukuran tumor yang besar; PTC memiliki prognosis yang serupa dengan FTC, dengan keduanya memiliki prognosis yang baik jika tumor terbatas pada tiroid, berdiameter kurang dari 1 cm, atau metastasis minimal. Jika terdapat metastasis jauh dan invasif yang tinggi, prognosisnya buruk.
(2) Ukuran tumor primer: Karsinoma papiler <1cm disebut karsinoma mikroskopis, yang biasanya terdeteksi dengan pemeriksaan fisik dan memiliki tingkat kematian hampir nol dan risiko kekambuhan yang rendah. Namun demikian, kanker mikroskopis tidak selalu merupakan tumor dengan risiko kekambuhan yang rendah. Misalnya, sekitar 20% kanker mikroskopis multifokal hadir dengan metastasis kelenjar getah bening serviks dan juga berisiko metastasis jauh. Ukuran tumor primer dikaitkan dengan prognosis dan mortalitas. Penelitian telah menunjukkan bahwa DTC dengan tumor primer berukuran <1,5 cm lebih kecil kemungkinannya untuk mengembangkan metastasis jauh, sementara tumor yang lebih besar (>1,5 cm) memiliki tingkat kekambuhan sekitar 33% dalam 30 tahun. Tingkat kematian 30 tahun adalah 0,4% untuk DTC berdiameter <1,5cm, dibandingkan dengan 7% untuk tumor yang lebih besar (>1,5cm).
(3) Invasi lokal: Sekitar 10% DTC menyerang organ/struktur di sekitarnya dan tingkat kekambuhan lokal kira-kira dua kali lipat dari tumor non-invasif. Pasien dengan kanker invasif juga memiliki tingkat kematian yang meningkat, dengan sekitar 1/3 pasien meninggal.
(4) Metastasis kelenjar getah bening: Peran metastasis limfatik regional pada prognosis masih kontroversial. Ada bukti yang mendukung bahwa metastasis kelenjar getah bening regional tidak mempengaruhi kekambuhan atau kelangsungan hidup. Ada juga bukti yang mendukung bahwa metastasis kelenjar getah bening merupakan faktor risiko tinggi untuk kekambuhan lokal dan kematian terkait kanker. Terdapat korelasi antara metastasis limfatik dan metastasis jauh, terutama yang memiliki metastasis kelenjar getah bening serviks bilateral, atau invasi kelenjar getah bening ekstra-perifer, atau metastasis kelenjar getah bening mediastinum.
(5) Metastasis jauh: Pada DTC, metastasis jauh adalah penyebab utama kematian. Metastasis jauh terjadi pada sekitar 10% PTC dan 25% FTC. Metastasis jauh lebih sering ditemukan pada adenokarsinoma eosinofilik29 dan pada pasien berusia >40 tahun (35%). Lokasi yang paling umum untuk metastasis jauh adalah paru-paru, diikuti oleh tulang, hati dan otak. Metastasis jauh membuat prognosisnya lebih buruk.