Dans le cas ou il existe plusieurs nodules, il peut parfois être difficile de d'affirmer la nature cancéreuse ou non de tous les nodules. Une chirurgie est alors proposée. Elle consiste en une ablation, le plus souvent totale, de la glande. Elle est peu risquée lorsqu'elle est pratiquée par un chirurgien expérimenté (en chirurgie thyroïdienne bien sûr !). Un des principaux risques est d'abîmer les glandes parathyroïdes, des glandes minuscules accolées à la glande thyroïde. Elles sont responsables du maintien du taux de calcium dans le sang. Si elles sont endommagées, il peut être nécessaire de prendre du calcium et de la vitamine D (qui aide à l'utilisation du calcium). Ce problème est en fait assez fréquent, mais il est le plus souvent très transitoire. Les cas définitifs sont rares. L'autre principal risque est d'abîmer les nerfs récurrents qui sont les nerfs commandant les cordes vocales. Ces nerfs passent juste en arrière de la glande thyroïde. Après une chirurgie thyroïdienne, la voix est souvent altérée, mais de façon très transitoire. Ici également, les cas plus graves (nécessitant de la rééducation) sont rares. Pendant l'opération, une première analyse du nodule est faite, ce qui peut permettre au chirurgien de compléter éventuellement son geste en enlevant plus de thyroïde que prévu, ou en enlevant les ganglions de la région pour les analyser. Après la chirurgie, si l'examen définitif du nodule conclu à un cancer, on fait une nouvelle scintigraphie pour chercher des résidus de glande et on injecte de l'iode radioactif qui va se fixer uniquement sur le tissu thyroïdien restant et le détruire. Lorsque la glande thyroïde a été enlevée en totalité ou en grande partie, il est nécessaire de prendre un complément d'hormones thyroïdiennes par voie orale, tous les jours et toute sa vie.