Kelenjar tiroid terletak di bagian depan leher, di bawah tulang rawan tiroid dan di kedua sisi trakea, dan dibagi menjadi dua lobus, kiri dan kanan, yang dihubungkan oleh sebuah tanah genting. Tanah genting terkadang memanjang ke atas menjadi lobus vertebra yang dapat dihubungkan ke tulang hyoid. Kelenjar tiroid ditutupi oleh dua lapisan peritoneum: lapisan dalam adalah peritoneum tiroid intrinsik dan lapisan luar adalah peritoneum bedah. Kelenjar tiroid dipasang pada trakea dan tulang rawan krikoid oleh peritoneum bedah, dan juga dilekatkan pada tulang rawan krikoid oleh ligamen suspensori pada tingkat medial lobus kiri dan kanan atas. Oleh karena itu, ketika menelan, kelenjar tiroid bergerak naik dan turun seiring dengan tindakan menelan. Kelenjar paratiroid melekat pada bagian belakang tiroid di antara dua lapisan peritoneum. Kelenjar tiroid kaya akan aliran darah, terutama dari arteri tiroid superior dan inferior. Vena tiroid utama adalah vena tiroid superior tengah dan inferior. Vena tengah superior mengalir kembali ke vena jugularis interna dan vena inferior mengalir kembali ke vena innominate. Suplai saraf ke kelenjar tiroid berasal dari serat saraf simpatis di jugularis tengah dan bawah. Batang saraf utama di sekitarnya sering kali dapat dilibatkan selama pembedahan tiroid, seperti saraf laring rekuren, yang berjalan di alur antara trakea dan kerongkongan dan sering kali bersinggungan dengan arteri tiroid inferior, dan saraf laring superior, yang sering kali berjalan sejajar dan dekat dengan arteri tiroid superior. Cedera yang tidak disengaja akan menyebabkan disfonia atau misofaring. Sintesis dan sekresi hormon tiroid dikontrol dan diatur oleh sistem kortikal, hipotalamus dan hipofisis anterior. Ketika hormon tiroid diproduksi secara berlebihan, hormon ini dapat menghambat sekresi hormon tirotropik. Sebaliknya, ketika biosintesis hormon tiroid terganggu, hal ini dapat menyebabkan peningkatan sekresi hormon tirotropik. “Efek umpan balik” ini menjaga keseimbangan dinamis antara hipotalamus, hipofisis anterior, dan kelenjar tiroid.