碘是合成甲状腺激素的原料之一,甲亢患者对碘131的摄取率明显增加,碘131在衰变过程中释放出β射线,其在生物组织中的平均射程约为0.8毫米,进入甲状腺后,其能量几乎全部被甲状腺组织吸收。β射线有较强的电离辐射能力,使部分甲状腺滤泡上皮变性和坏死,甲状腺激素的合成分泌减少,甲状腺体积也随之缩小。放射性碘131治疗甲亢就是利用甲状腺高度摄取和浓缩碘的能力,以及β射线对甲状腺的毁损效应,破坏滤泡上皮而减少甲状腺激素分泌,从而达到治疗甲亢的目的,碘131在甲状腺以外的组织中分布少,滞留时间短,所以常规剂量的碘131对骨髓、性腺等组织产生的辐射量很低。