甲狀腺位于頸部前方，就像一只蝴蝶或者盾牌。甲狀腺的兩側葉位于喉部下方、氣管上方的外側，上極平行于甲狀軟骨的中點，下極延伸至第六氣管軟骨。有時甲狀腺的側腺下極可以延伸至胸骨柄后方，被稱為胸骨后甲狀腺腫。甲狀腺的峽部位于第二到第四氣管軟骨的前方，甲狀腺的前方由淺入深，依次為皮膚、筋膜、肌肉和氣管前的筋膜。峽部的前方正中部位，沒有肌肉覆蓋。甲狀腺側葉的后方與喉部、氣管、咽食管和喉返神經相鄰，與頸動脈、頸總動脈、頸內靜脈、迷走神經和頸交感神經緊密相連。甲狀腺在胚胎發育期間形成，并固定在特定位置。如果在甲狀腺發育過程中出現問題，甲狀腺可能出現異位，最常見的異位部位是舌部，被稱為舌部甲狀腺。當甲狀腺在胚胎發育時，位置位于胸骨后方時，被稱為胸骨后甲狀腺。甲狀腺腫大時，可能向后壓迫氣管而引起呼吸困難。嚴重時，可能壓迫食道，導致吞咽困難。腫大的甲狀腺，還可能壓迫喉返神經，導致聲音嘶啞。