大部分甲亢患者一次服用碘-131即能得到治癒。碘-131口服後能選擇性聚集在功能亢進的甲狀腺組織內，有效地破壞甲狀腺腺泡上皮而不影響鄰近組織。甲狀腺組織由於受到較長時間的集中照射，其腺體被破壞後逐漸壞死吸收，從而降低甲狀腺的分泌功能使甲亢得以治癒，所以有人稱碘-131治療為“不開刀的手術治療”。近六十年的臨床實踐證明：碘-131治療甲亢安全、簡便、綜合費用低，1次服藥治癒率達 80%左右，複發率僅1～4%，總有效率90%以上。患者服藥後療效在2～3周開始出現，隨後症狀逐月減輕，甲狀腺縮小，體重增加，大多數患者3個月左右治癒。少數患者一個月左右甲狀腺大小及功能即獲正常，但也有個別病人治療作用出現較慢，甚至服藥6個月後症狀才逐漸消失。
關於一次治癒率。甲亢病人服碘-131後，約2/3以上的病例可獲一次治癒，但也有1/3左右的病例需進行2個或2個以上的療程治療。一次治癒率及甲減發生率與醫生的醫療經驗及患者意願有很大關係，同一患者不同醫生給藥量可能相差較大，因而上述提及的一次治癒率是相對的，也許有些醫生只有30%(小劑量)，而有些醫生達90%以上(大劑量)，要真正做到一次治癒率高而甲減發生率低的確是一件不容易的事情。
關於重複治療。哪些患者需要重複治療呢?一般來說，服藥後三個月內基本無效者，或有效但短期內復發者，或患者症狀有緩解但不滿意者，或甲狀腺仍明顯腫大者，均可考慮進行重複治療。重複治療的最佳時間在首次服藥後3～6個月，Gayed等對重複治療的最佳時間進行了研究，發現服首劑3個月無效者，即使到6 個月也仍未見好轉，故此主張在3個月無效時即應再次治療。我們認為，對於甲狀腺有明顯縮小的患者，即使治療後3個月甲狀腺激素水平仍明顯增高時也不要急於重複治療，進行心理輔導、避免情緒波動、注意休息或加用少量抗甲狀腺藥物等，往往能避免第二次治療，這部分患者若第一次服碘-131後6個月以上仍未能控制，則應根據病人情況考慮第二次治療問題，以減少甲低併發症的發生。
