Το ιώδιο 131 είναι ένα ραδιενεργό ισότοπο ιωδίου που παράγεται σε πυρηνικές εκρήξεις ή σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Αυτό το ισότοπο εγκυμονεί διάφορους κινδύνους για την υγεία και χρησιμοποιείται επίσης στην πυρηνική ιατρική, όπου μπορεί να είναι πολύτιμο όταν εφαρμόζεται σε περιβάλλον όπου υπάρχει κατάλληλη παρακολούθηση. Όταν το ιώδιο 131 χρησιμοποιείται στην ιατρική περίθαλψη, ο χειρισμός του γίνεται με προσοχή μόνο από εξουσιοδοτημένο προσωπικό, σύμφωνα με τη νομοθεσία και τις πολιτικές στις εγκαταστάσεις όπου χρησιμοποιείται.
Στο ανθρώπινο σώμα, το ιώδιο συσσωρεύεται στον θυρεοειδή αδένα. Ο θυρεοειδής χρειάζεται πραγματικά μικρές ποσότητες ιωδίου για να λειτουργήσει κανονικά και σε άτομα που δεν λαμβάνουν αρκετό ιώδιο, μπορεί να αναπτυχθεί μια κατάσταση γνωστή ως βρογχοκήλη και μπορεί να συνοδεύεται από γνωστικές αναπηρίες. Η συσσώρευση ιωδίου 131 σε άτομα που έχουν εκτεθεί σε αυτό το στοιχείο μπορεί να βλάψει τα κύτταρα του θυρεοειδούς, προκαλώντας υποθυρεοειδισμό. Στην περίπτωση ατόμων που εκτίθενται σε πτώσεις και πυρηνικά ατυχήματα, αυτό δεν είναι επιθυμητό. Ωστόσο, στην ιατρική θεραπεία, μπορεί να είναι επιθυμητή η ελεγχόμενη καταστροφή του θυρεοειδούς ιστού.
Μία χρήση αυτής της ουσίας είναι ως υλικό ανίχνευσης σε μελέτες ιατρικής απεικόνισης. Στον ασθενή χορηγείται χαμηλή δόση και αφήνεται να κυκλοφορήσει στο σώμα προτού ληφθεί μια σειρά εικόνων για την αναγνώριση των κυττάρων του θυρεοειδούς, που δείχνουν τόσο τον θυρεοειδή αδένα όσο και τυχόν μεταστατικές αναπτύξεις που περιέχουν αυτά τα κύτταρα στην περίπτωση ασθενούς με καρκίνο του θυρεοειδούς. Σε μεγαλύτερες δόσεις, αυτή η ένωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία του καρκίνου για την αφαίρεση των κυττάρων του θυρεοειδούς, σκοτώνοντας έναν καρκίνο.
Το ιώδιο 131 εκφράζεται στα ούρα καθώς το σώμα το διασπά, και έχει χρόνο ημιζωής οκτώ ημερών, καθιστώντας αβλαβές με τον καιρό. Οι ασθενείς που λαμβάνουν θεραπευτικές δόσεις ιωδίου 131 μπορεί να χρειαστεί να απομονωθούν για ασφάλεια, καθώς οι άνθρωποι γύρω τους μπορεί να διατρέχουν κίνδυνο έκθεσης σε ακτινοβολία. Μόλις είναι λιγότερο ραδιενεργά, μπορούν να απελευθερωθούν και να αφεθούν να αναρρώσουν στο σπίτι. Επειδή αυτή η ένωση μπορεί να προκαλέσει γενετικές ανωμαλίες, οι ασθενείς συνήθως συνιστάται να αποφεύγουν να μείνουν έγκυες για τουλάχιστον έξι μήνες μετά τη λήψη αυτού του φαρμάκου.
Το ιώδιο 131 για ιατρική χρήση κατασκευάζεται σε εγκαταστάσεις που ειδικεύονται στην παραγωγή ραδιενεργών ισοτόπων για την πυρηνική ιατρική. Μόλις παρασκευαστεί, τοποθετείται σε σφραγισμένα δοχεία για αποστολή σε φαρμακεία εξοπλισμένα για χειρισμό ραδιενεργών υλικών. Το φαρμακείο συνήθως παραγγέλνει συγκεκριμένα ισότοπα όταν τα χρειάζεται για θεραπείες για να αποφευχθεί η ύπαρξη συσσωρευμένων ραδιενεργών ισοτόπων σε αναμονή για χρήση. Όταν ένας ασθενής είναι έτοιμος, το ισότοπο συσκευάζεται και παραδίδεται σε σουίτα πυρηνικής ιατρικής για χρήση, υπό την επίβλεψη ειδικού πυρηνικής ιατρικής.