碘131治疗后的甲减部分患者可能恢复，但多数会发展为永久性甲减。甲状腺功能减退的恢复与残留甲状腺组织功能、个体代谢差异等因素相关。
碘131通过放射性破坏甲状腺组织来治疗甲亢，治疗后是否出现甲减与放射剂量、个体敏感性密切相关。部分患者因甲状腺残留组织代偿性增生，可能在3-6个月内恢复部分功能，表现为促甲状腺激素水平逐渐下降。这类暂时性甲减多见于治疗剂量较低、甲状腺体积较大的患者，通常无须终身服药。但超过半数的患者会因甲状腺组织不可逆损伤导致永久性甲减，需长期补充左甲状腺素钠片维持代谢需求。永久性甲减的判断标准为治疗后一年仍无法脱离药物替代治疗。
极少数患者可能出现甲状腺功能波动，即早期出现短暂甲减后又恢复正常，这与甲状腺炎性反应或放射性损伤修复过程有关。此类情况需通过连续监测甲状腺功能指标确认，期间药物剂量需动态调整。若治疗后两年仍未恢复，则基本可判定为永久性甲减。儿童、青少年患者因组织修复能力强于成人，恢复概率相对较高。
碘131治疗后应每3个月复查甲状腺功能，根据结果调整左甲状腺素钠片剂量，维持促甲状腺激素在正常范围。日常需保证优质蛋白和硒元素摄入，避免十字花科蔬菜过量影响甲状腺素吸收。出现怕冷、水肿、体重增加等甲减症状时及时就医，不可自行停药或更改剂量。妊娠期患者需更频繁监测并将促甲状腺激素控制在2.5mIU/L以下，避免影响胎儿神经发育。长期服药者每年需评估心功能、骨密度等指标，预防药物过量导致的骨质疏松或心律失常。