碘治疗后常见的短期（1-15天）副作用包括：乏力、颈部肿胀、咽部不适、口干、味觉改变、鼻泪管堵塞、上腹部不适或恶心，以及泌尿道的损伤等。晚期并发症主要是甲状腺功能减低，131碘治疗后引起的一过性甲低，症状较轻，经6~9个月可自行消失。另一种是永久性甲低，需要终身服用替代药物治疗。
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。
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。
不能恢复的，因为碘131的本质是破坏甲状腺正常的滤泡，虽然目的是消除甲状腺的毒细胞，但是对正常的甲状腺组织也会破坏，这种破坏往往是不可逆的，包括病变组织和正常组织。
碘131治疗甲亢后需隔离3天，放射性碘131治疗产生的辐射是比较小的，一般通常局限在甲状腺附近，对于周围的影响不大。做完放射性碘131治疗之后，一般的隔离要求是与普通成人接触距离至少要在1到2米以上。而对于孕妇、老人或小孩等特殊人群，要尽量避免接触。
碘131治疗主要是放射性治疗，成分是B射线，射程最大直径只有2mm，可以破坏局部甲状腺组织从而使甲状腺细胞数量减少，分泌功能下降，来治疗甲亢。它的优点是服用后前3月，每月来内分泌科门诊随访，复查甲状腺功能。缺点是一般3-6月后部分病人会出现甲状腺功能减退，需及时补充甲状腺激素治疗，需终身服用。近期并发症可引起放射性甲状腺炎。
