碘-131是碘的放射性同位素。碘是甲狀腺合成甲狀腺素的原材料，甲狀腺對碘可以特異性吸收，利用這一原理把碘-131引入人體對甲狀腺癌、甲亢進行診斷和治療。 人體攝入大劑量的碘-131可精確到達病變組織，釋放射線殺死病變細胞，治療甲狀腺癌。碘-131治療甲亢也是同理，體內攝入過多的、大劑量放射性碘-131會在甲狀腺釋放出β射線，破壞過多的甲狀腺濾泡細胞，使甲狀腺濾泡細胞不能產生過多甲狀腺素，減少甲狀腺體積和重量以治愈甲亢。