碘131是碘的一种放射性同位素，碘131能够发出β和伽马射线。其中β射线主要用于治疗，它的优点是能量很低，射程很短，对周围正常组织基本上没有破坏作用。伽马射线主要用于显像。由于碘主要被甲状腺滤泡上皮细胞摄取和利用，所以碘131主要用于治疗甲状腺疾病如甲状腺功能亢进和甲状腺癌术后的治疗。它通过发出β射线破坏一部分甲状腺组织，类似于手术切除一部分甲状腺组织，被称为“不流血的手术“，所以可用于甲亢的治疗。对于甲状腺癌术后，碘131治疗可以清除残余甲状腺组织及治疗甲癌淋巴结及其他部位转移。