用碘131治疗甲亢的副作用一般可分为早期毒性反应和晚期并发症两种。早期毒性反应是指在两周内出现的反应，晚期并发症是指在两周后出现的并发症，常见的是消化系统的反应，如厌食、恶心、呕吐等，此外，尚有乏力、头晕，少数病人有皮肤搔痒及皮疹等，经对症处理和休息后可以消失。
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。
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。
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。
碘-131治疗甲亢，主要是通过碘-131释放出的β射线，对甲状腺滤泡上皮细胞的破坏，从而达到治疗甲亢的目的，副作用主要是引起甲状腺功能减退。患者一旦发生甲减的情况，需要甲状腺激素的终身替代治疗。还有可能出现放射性的甲状腺炎，重症甲亢的患者需要在碘-131治疗以前，使用抗甲状腺药物的治疗。
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。
