碘-131是诊断和治疗甲状腺疾病最常使用的放射性核素，它与食物当中的碘不一样，海带、紫菜、食盐加入的碘是稳定碘，也称碘-127。

碘-131经口摄入以后，在1小时能被吸收入血达75%-85%，到3小时的时候100%被吸收进入血液，进入血液的碘-131，有选择性地被甲状腺所摄取，参加甲状腺激素的合成和体内的代谢循环。 使用碘-131可用于诊断甲状腺疾病，比如进行碘-131甲状腺摄取率，摄入人体的碘，观察碘-131往甲状腺跑的速度，根据服用碘-131以后不同时间，观察甲状腺摄取的百分比，来了解甲状腺功能状态。通过上述操作，有助于甲状腺功能亢进症的诊断，有助于鉴别血液中甲状腺激素增高是破坏性增高，还是甲状腺激素合成增加。

使用碘-131也用于治疗甲状腺疾病，比如治疗甲状腺功能亢进症，由于碘-131在甲状腺内被选择性摄取，放出β射线，β射线射程比较短，仅1-2mm，不会影响甲状腺周围的组织，比如血液或骨髓，不会对性腺产生严重的影响。服用碘-131治疗甲状腺功能亢进症，一般半年左右疾病的治愈率能达到90%。此外，碘-131也用于治疗分化型甲状腺癌。