利用放射性131碘治疗甲亢是目前世界上公认的有效方法。美国前总统布什在执政期间患甲亢，经过许多世界级权威医学专家会诊和讨论，最后确定用此法治疗，收到了良好的效果。目前，在西方一些国家已将此列入首选方法。
甲状腺合成甲状腺激素的过程中，碘元素是必备原料，放射性131碘和稳定性碘具有相同的生理生化特性，甲状腺组织同样对它有高度的吸收和浓集能力。大量浓聚的放射性131碘使甲状腺受到辐射作用，部分甲状腺组织被破坏，使甲状腺激素生成减少，甲亢缓解或治愈。
131碘是一种不稳定的放射性核素，在衰变过程中可发射γ和β射线，起治疗作用的β射线占99%。因为β射线射程较短，平均1毫米，最长2.2毫米，因而对甲状腺周围组织和器官影响很小或基本没有影响。由此可见放射性131碘治疗甲亢是一种安全而简便的方法。
用放射性131碘治疗甲亢一般在核医学科进行，大多数病人在治疗后病情可控制，一次用药可达到治愈。少数病人需要进行第二次治疗。服用131碘后需3周以上才开始出现疗效，3个月内症状逐渐改善，甲状腺瘤缩小，部分病人突眼也可以减轻。6个月~2年症状全部消除。需要进行第二次治疗者要在半年以后进行，最好相隔8~10个月。
