El bocio nodular tóxico es el resultado tardío de un proceso de crecimiento lento que genera nuevos folículos hijos a partir de los folículos madre de una glándula tiroides normal. Dado que la envoltura folicular normal no está constituida por células epiteliales monoclonales, sino por células con un equipamiento funcional muy variable, los folículos hijos generados por la replicación preferente de determinadas células foliculares madre dotadas de un alto potencial de crecimiento, pueden ser diferentes de los folículos madre. Por ejemplo, la progenie de los folículos puede tener un metabolismo del yodo mayor o menor que el de sus folículos progenitores. Algunos de los folículos recién generados tienen un alto recambio de yodo autónomo, es decir, independiente de la TSH, mientras que otros tienen un alto potencial de crecimiento autónomo. El grado de funcionamiento autónomo es totalmente independiente del de crecimiento. En el proceso de goitrogénesis, los folículos recién generados pueden, además, adquirir nuevas formas de expresar funciones genéticas. Estos nuevos rasgos, por ejemplo, un patrón de crecimiento particular, pueden llegar a ser heredables y entonces se transmiten de la madre a las células hijas. El resultado es la más característica de todas las características del bocio nodular, que es la heterogeneidad de la estructura y la función entre dos glándulas enfermas e incluso entre folículos estrechamente adyacentes de la misma glándula. Las tasas de replicación intrínseca muy desiguales entre las distintas células foliculares y la independencia igualmente variable de los estímulos de crecimiento explican las diferencias regionales en el crecimiento del bocio. Esto, junto con una red de cicatrices fibrosas que interfieren con la expansión sin obstáculos de la población folicular en crecimiento, produce invariablemente un patrón de crecimiento nodular del bocio. Ciertamente, la TSH no explica el crecimiento de este tipo de bocio. En cambio, en los últimos años se han descubierto varios factores de crecimiento del tiroides, incluidas las inmunoglobulinas estimulantes del crecimiento, similares a las que se encuentran en la enfermedad de Graves. Una vez que el número de células foliculares con un alto potencial de crecimiento intrínseco ha crecido lo suficiente bajo el impacto de los estímulos de crecimiento extratiroideos, el crecimiento del bocio puede volverse autónomo y autoperpetuarse. El hecho de que un bocio nodular produzca o no tirotoxicosis depende del número de folículos con alto recambio de yodo intrínseco que se generen en el curso de la goitrogénesis. A diferencia de la tirotoxicosis en la enfermedad de Graves, el hipertiroidismo en el bocio nodular es una complicación de evolución muy lenta e insidiosa.