碘131是普通化学元素碘（127）的同位素，它有78个中子，比普通碘多4个中子，碘131半衰期为8.3天，它是一种放射性元素，它发射两种射线β射线（99%）和γ射线（1%），γ射线射程较长，β射线射程只有几毫米。
碘131跟普通碘一样的化学性质，所以人体跟普通碘一样的吸收碘131，我们的甲状腺有一个特殊功能，就是聚碘，人体吸收了碘元素最终被甲状腺聚集起来。
甲亢病人服用了定量的碘131后，这些碘131大部分都被聚集在甲状腺，碘131主要的射程为毫米计的β射线正好起到杀死部分甲状腺而不损害其他人体组织。前面说过，碘131半衰期为8.3天，所以一个月后病人服下的碘131差不多就功成身退了，变成不活泼的氙131。
科学家巧妙的利用碘131的特殊性能为医学服务，起到代替手术刀的作用，所以碘131治疗甲状腺的被形象的称作内科手术。