갑상선 미분화암은 전체 갑상선암의 약 1~2%를 차지하며 대개 60세 이후 고령 환자에서 주로 발생하고 여성에서 약간 더 흔하다. 종양은 피막을 형성하지 않고 주위를 광범위하게 침범하며 성장속도가 빠르다. 종양 주변의 피부, 근육, 신경, 혈관, 후도 및 식도의 침범이 흔하고 원격 전이는 초기에 발생하여 주로 폐, 뼈 및 뇌를 잘 침범한다.
갑상선유두암 혹은 갑상선여포암 부위가 종양 내 종종 관찰되는데, 이는 이러한 암이 미분화암의 전구병변이었음을 시사한다.
주변조직 침윤에 의한 질식으로 인한 사망을 피하기 위해 신속한 치료를 시행해야 한다. 경부 종괴의 수술적 절제 후 외부 방사선치료와 항암제 투여를 이용한 병용 치료가 이용되고 있으나 대부분의 경우 성공적이지 못하여 평균 생존 기간은 6개월 이내이다.