放射性碘131治療,在不少國家已經作為Graves病的首選治療,與甲亢的手術治療一樣。放射性的碘131治療也是破壞了大部分的甲狀腺起到與手術同樣的效果。甲狀腺是唯一具有高選擇性碘131聚集的功能的器官,碘131衰變時產生的射線中99%為β射線,β射線在組織中射程有2mm,其輻射效應僅限于局部,而不影響鄰近的組織。
碘131在甲狀腺組織內的半衰期平均約為3-4天,而輻射可以使大部分的甲狀腺濾泡上皮細胞遭到破壞,甲狀腺激素因而減少,甲狀腺高功能得到控制。
一般認為五十歲以上的甲亢患者容易發生房顫等嚴重并發癥,可以將碘131治療作為首選。反復復發的甲亢或者長期治療無效的患者,除非有手術指征,除此之外也應該選用放射性的碘131治療,不適合藥物治療或者手術者的患者,也可以使用放射性的碘131治療。