PTC 是最常见的滤泡上皮起源的具有特征性 PTC 核特征的恶性上皮性肿瘤。经典型 PTC 具有两种基本形态特点：乳头和浸润/PTC核特征，核分裂象罕见，沙粒样钙化较为常见，主要位于淋巴管或间质。文献报道 20%～40%的病例会出现鳞状化生。常见淋巴管侵犯；血管侵犯不常见，但也可出现。免疫表型：TG、TTF1、PAX8 及广谱CK 阳性；CK20、CT 及神经内分泌标记通常阴性。滤泡亚型约占 PTC的 40%，主要以滤泡性生长方式为主，具有经典型 PTC 的核型。
PTC 分为 14 个亚型，包括微小 PTC、包裹型、滤泡亚型、弥漫硬化型、筛状-桑葚样型、高细胞亚型、柱状细胞亚型、靴钉型、实性/梁状型、嗜酸细胞型、沃辛瘤样型、透明细胞型、梭形细胞型、乳头状癌伴纤维瘤病/筋膜炎样间质。一般认为高细胞型、鞋钉型、柱状细胞型和实性型为侵袭性 PTC，基因型相对复杂，预后较经典型差。
（1）弥漫硬化型：多见于年轻女性患者，双侧或单侧甲状腺腺叶弥漫性增大受累，具有自身免疫性甲状腺炎的血清学特点。形态学特点常见显著硬化，大量砂砾体，慢性淋巴细胞性甲状腺炎背景，肿瘤细胞巢常呈实性，伴广泛鳞状化生，容易侵犯甲状腺内淋20巴管及甲状腺外组织。分子检测 RET 重排常见，而 BARF 突变罕见。约 10%～15%的病例发生远处转移，最常见转移至肺。无病生存期较短，但死亡率与普通型无明显差别。
（2）高细胞亚型：≥30%癌细胞高度是宽度的 2～3 倍以上，有丰富的嗜酸性胞质及典型的 PTC 核型特征，常呈单行或平行排列。常见于年龄较大患者，侵袭性比经典型强，更容易发生甲状腺外侵犯及远处转移。大多数病例有 BRAF 突变（60%～95%）。
（3）柱状细胞亚型：这种罕见亚型由假复层柱状细胞构成，常缺乏典型的 PTC 核特征，偶可显示核下空泡及透明胞质，类似于子宫内膜癌或肠型腺癌。部分病例免疫组化染色 CDX2 阳性。TTF1不同程度阳性。预后可能与肿瘤大小、腺外扩散相关，而与类型本身无关。
（4）筛状-桑葚样亚型：这种亚型被认为是甲状腺癌的一种独特亚型，几乎只发生于女性，通常与家族性腺瘤性息肉病相关，具有 APC 基因胚系突变，也可出现散发性病例。散发性病例通常为单发病灶，预后很好，只需腺叶切除即可。而家族性常为多发病灶，并常可检查到结肠息肉病，需进行 APC 基因检测。肿瘤通常包裹性病变，具有筛状、滤泡、乳头、梁状、实性及桑葚样结构等混合的生长方式。包膜/血管侵犯常见。筛状结构的腔隙大而不圆，缺乏腔内胶质。核并非特别透明。免疫染色 TTF1 常斑驳阳性。TG 局灶或弱阳性。β联蛋白显示特征性核阳性。桑葚样结构表达广谱 CK，21但不表达 p63、TG、TTF1、ER、β联蛋白和 CK19。
（5）靴钉型：PTC 的罕见亚型，具有侵袭性行为且预后相对较差。诊断要求至少 30％的肿瘤细胞呈现靴钉样微乳头状特征。出现少量的靴钉样微乳头状结构也有重要意义，应在病理报告中注明。与经典型 PTC 相比，靴钉型 PTC 常出现腺外扩散、淋巴结转移或远处转移，对放射性碘治疗反应差，因此死亡率增加。分子检测 BARF突变为主。