碘131实际上是稳定核素碘127的放射性同位素，它与碘127相比有着相同的化学性质，但是有着不同的物理性质。相同的化学性质指是，不论是碘131还是碘127，都会被甲状腺组织所特异性的摄取，一般甲状腺内碘的含量、碘的浓度，比血液或者是其他器官组织里面的碘的浓度要高几十倍甚至上百倍。然后不同的物理性质指的是碘127是稳定核素，不会发射射线，而碘131是一个不稳定的核素，是一个放射性的同位素，所以会通过释放射线、释放能量的方式来回归到一个稳定态。

碘131释放的射线有两种，其中99%是β射线，1%是γ射线。β射线的特点就是射程比较短，然后能量比较强，在组织内的射程大概只有1毫米，但是能力比较强，能够破坏细胞的DNA的单链或者双链，导致细胞死亡。1%的γ射线射程比较长，但是能量比较低，起不到杀灭细胞的作用，但是射程比较长，可以从体外来探测到这个γ射线，所以一般γ射线是用来示踪用的，也就是从体外用机器显示碘131的去向，这叫作示踪技术。

所以利用碘131的物理以及化学特性来用于临床的话，主要是治疗甲状腺相关的疾病，比如甲亢，或者是甲状腺癌，分化型甲状腺癌，因为分化型甲状腺癌组织和正常甲状腺组织一样，可以特异性摄取碘131，摄取到碘131以后，碘131就会停留在甲状腺组织，通过β射线把一部分的甲状腺组织或者是甲状腺癌组织给杀死。