Tuyến giáp hấp thụ hầu hết iod trong cơ thể. Vì thế iod phóng xạ (I¹³¹) thường được dùng điều trị ung thư tuyến giáp. Các tế bào nang giáp bắt giữ iod phóng xạ, bức xạ ion hóa từ iod phóng xạ có thể phá hủy tuyến giáp và những vị trí có tế bào giáp (bao gồm cả tế bào ung thư) có khả năng lưu giữ iod phóng xạ, nhưng ít ảnh hưởng đến các bộ phận khác trong cơ thể. Để điều trị ung thư giáp cần liều iod phóng xạ lớn hơn nhiều so với liều dùng trong  phương pháp xạ hình xác định ung thư tuyến giáp.

Phương pháp điều trị này được dùng để hủy mô giáp khi chưa thể phẫu thuật triệt để, hoặc trong các thể ung thư tuyến giáp đã có di căn hạch và di căn tới các cơ quan khác trong cơ thể.

Một bệnh nhân đã nhận một liều dược chất phóng xạ chứa 25mg \(_{53}^{131}I\). Biết rằng \(_{53}^{131}I\) là chất phóng xạ β⁻ và có chu kì bán rã là 8,02 ngày.

Khi \(_{53}^{131}I\) phóng xạ thì sản phẩm có thể là: