Nog specifieker is het onderzoek naar bepaalde schildkliertumormerkers die vooral hun waarde hebben bij de nabehandeling van bepaalde vormen van schildklierkanker.
Zo maakt men bij de nabehandeling van een behandeld folliculair of papillair schildkliercarcinoom zie hoofdstuk Schildklierkanker gebruik van het serum thyreoglobulinegehalte. Als na volledige verwijdering van de schildklier het thyreoglobuline niet onmeetbaar laag is, moet er ergens in het lichaam nog tumor aanwezig zijn. Als dat zo is, dan heeft de patënt aanvullende behandelingen nodig.
Overigens kan het thyreoglobulinegehalte ook gebruikt worden bij sommige patiënten met thyreotoxicose. Dit is een aandoening waarbij het bloed een te hoge FT4 en/of T3-waarde heeft. De patiënten bij wie het thyreoglobulinegehalte gebruikt kan worden, hebben geen te hard werkende schildklier (hyperthyreoïdie), maar slikken al of niet bewust schildklierhormoon in een (te) hoge dosering. Bij hen is het serum thyreoglobuline onmeetbaar laag.
Een andere tumor is het medullaire schildkliercarcinoom. Door deze tumor wordt calcitonine gemaakt, een stof die normaal (in kleine hoeveelheden) in de C-cellen in de schildklier wordt gemaakt. Bij het medullair schildkliercarcinoom wordt calcitonine in verhoogde hoeveelheden afgescheiden. Na definitieve behandeling hoort de calcitonineconcentratie in het bloed onmeetbaar laag te zijn.