O carcinoma medular afeta as células parafoliculares, responsáveis pela produção de calcitonia, hormônio que contribui na regulação do nível sangüíneo de cálcio. Esse tipo de câncer tem a característica de ser de moderadamente a muito agressivo, difícil de se tratar e o único com componente familiar. Sua incidência é de 5% a 10%.

Como o câncer medular também pode produzir outros hormônios, ele pode causar sintomas incomuns. O câncer medular tende a disseminar (produzir metástases) através do sistema linfático até os linfonodos e através do sangue até o fígado, os pulmões e os ossos. O câncer medular pode ocorrer juntamente com outros tipos de cânceres endócrinos na chamada síndrome da neoplasia endócrina múltipla.

O tratamento exige a remoção total da tireóide. Uma cirurgia adicional pode ser necessária para permitir ao médico determinar se houve disseminação do câncer para os linfonodos.