具有典型组织学特征的髓样癌不难诊断，因淀粉样物质的存在可与其他型甲状腺癌区分开来。当淀粉样物质缺乏、瘤组织构象不典型时，组织学上易与甲状腺的其他肿瘤混淆。应注意与未分化癌、乳头状癌、滤泡癌、具透明变的小梁状腺瘤及副神经节瘤相鉴别。髓样癌呈实性结构时，易与未分化癌相混。巨细胞型未分化癌远较巨细胞髓样癌多见。巨细胞型髓样癌有淀粉样物质，并见核内假包涵体，细胞异型性不明显，核分裂少，坏死少见，免疫组化标记降钙素阳性，甲状腺球蛋白阴性，可与未分化癌鉴别。髓样癌可有真乳头或假乳头结构，但只要注意到髓样癌多呈实性结构，真性乳头极少，假乳头多为人为因素造成，可见淀粉样物质，缺乏乳头状癌核的特征。免疫组化降钙素阳性，甲状腺球蛋白阴性，可与乳头状癌鉴别。有些髓样癌不仅在瘤周边见到滤泡状结构，而且在瘤的中央也可见到。但岛状癌无淀粉样物质，甲状腺球蛋白阳性，而降钙素阴性，可与滤泡癌鉴别。具透明变的梁状腺瘤与髓样癌均可呈梁状、巢状结构，细胞间变不明显，间质透明变与淀粉样物质相似，两者易混淆。组织化学染色淀粉样物，免疫组化标记甲状腺球蛋白和降钙素，可资鉴别。有时髓样癌与副神经节瘤相似。副神经节瘤免疫组化S-100标记阳性，降钙素阴性，可资鉴别。