放射性核素治疗就是利用碘的放射性同位素碘 -131 对甲状腺肿瘤组织进行杀伤的一种治疗方法。碘 -131 与碘具有相同的化学性质，能在人体的甲状腺组织聚集，而不被其他组织摄取。

分化型甲状腺癌细胞一般都保留了正常甲状腺细胞摄取和利用碘离子的特性，这类肿瘤的转移病灶也具有摄取碘 -131 的功能。

利用碘 -131 的放射性特点以及分化型甲状腺癌摄取碘离子的特性，甲状腺癌患者口服碘 -131 后，残余的甲状腺组织和转移灶就能高度摄取碘 -131，进而通过碘 -131 发出的射线，有效地清除病变的残余甲状腺组织和杀灭远处转移的肿瘤细胞。