甲状腺内储存的激素足够维持1-2个月，所以碘131治疗后短期内，甲状腺内储存的激素释放入血，出现甲亢症状的加重，随着储存激素的耗尽，甲亢症状逐渐好转。碘131治疗甲亢见效的时间大概1月。半年后，如甲亢没有治好，可以再次行碘131治疗。
碘131治疗其优点是见效比较快，一般3-6个月就能收到明显的效果，缺点是容易引起终生性甲减，需要终生服药，使用131碘治疗5年内导致终身性甲减的患者达到60%以上，所以需要慎重选择。
治疗之后可能出现放射性甲状腺炎，患者通常表现为甲状腺部位疼痛，也有可能会有体温升高，进一步疼痛加重等。永久性甲状腺功能减退，射线进入体内以后，随着时间延长会有效果递增作用，也就是时间越长，发生甲状腺功能减退症的概率就会越大。
优势是治疗过程简便，不用开刀，不影响病人的外观，费用低，症状缓解率快。它的弊端可能导致生育功能改变，甲亢易变成甲减，会引起多种并发症，头晕，恶心呕吐，甲状腺局部肿痛。
近期内可以出现一过性甲减、一过性甲亢或者甲亢复发、放射性甲状腺炎、疼痛等症状，通常都能自行缓解和恢复。远期除永久性甲减外，还有可能对比邻组织如甲状旁腺等造成影响，但较为少见。
碘131治疗不会对生命有什么影响的，但是甲亢经过碘131治疗后成为甲减的可能性要增加，一旦甲减多是需要终身服药的。甲亢患者经碘131治疗的治愈率约85%以上，甲减是碘131治疗后不可避免的结果，其10年发生率大约70%以上。