Consiste en la resección de la glándula tiroides, que se encuentra por delante de la tráquea, entre las vainas carotídeas, nombre con que se le conoce a los paquetes neurovasculares que corren a los lados de la tiroides. Estos están conformados por la arteria carótida, la vena yugular interna y el nervio vago.

Esta cirugía respeta las glándulas para tiroides que aparecen en número de 2 a cada lado y por detrás de la tiroides. Cuando se reseca el total de la glándula, se le conoce como tiroidectomía total, sin embargo, en ocasiones, puede quedar una cantidad de tejido menor a 1 gr. y se considera tiroidectomía cuasi total, sin que ello signifique algo negativo para el paciente. Posterior a la cirugía, el paciente requerirá el uso de sustitución hormonal con levotiroxina.