放射性131碘是一種有效的抗甲狀腺藥。甲狀腺細胞對碘化物具有特殊的親和力,口服一定量的131碘后,能被甲狀腺大量吸收,具有損害作用的放射131碘能種入甲狀腺組織中,131碘在衰變為131氙時,能放射出β射線(占99%)和γ射線(占1%)。
前者的有效射程僅有0.5~2毫米,能選擇性地破壞甲狀腺腺泡上皮而不影響鄰近組織,甲狀腺組織能受到長時間的集中照射,其腺體被破壞后逐漸壞死,代之以無功能的結締組織,從而降低甲狀腺的分泌功能使甲亢得以治愈,達到類似甲狀腺次全切除的目的。所以有人稱131碘治療甲亢為“內科甲狀腺手術”。