用碘131治疗甲亢的副作用一般可分为早期毒性反应和晚期并发症两种。早期毒性反应是指在两周内出现的反应，晚期并发症是指在两周后出现的并发症，常见的是消化系统的反应，如厌食、恶心、呕吐等，此外，尚有乏力、头晕，少数病人有皮肤搔痒及皮疹等，经对症处理和休息后可以消失。
碘治疗后常见的短期（1-15天）副作用包括：乏力、颈部肿胀、咽部不适、口干、味觉改变、鼻泪管堵塞、上腹部不适或恶心，以及泌尿道的损伤等。晚期并发症主要是甲状腺功能减低，131碘治疗后引起的一过性甲低，症状较轻，经6~9个月可自行消失。另一种是永久性甲低，需要终身服用替代药物治疗。
一般来说，对于甲状腺功能亢进的药物，其不良反应主要有三种：
第一种情况，就是服用了药后会有皮疹，这属于一种过敏性的症状，一般会在全身和身体的不同地方都会有皮疹。
第二种是肝功异常，转氨酶增高是甲亢病人的主要症状，肝功异常、转氨酶增高等都很常见。
第三是由于服用了甲亢药物，导致白细胞减少，白细胞的总量减少后，嗜酸性粒细胞的绝对数值也会减少。
优势是治疗过程简便，不用开刀，不影响病人的外观，费用低，症状缓解率快。它的弊端可能导致生育功能改变，甲亢易变成甲减，会引起多种并发症，头晕，恶心呕吐，甲状腺局部肿痛。
不能恢复的，因为碘131的本质是破坏甲状腺正常的滤泡，虽然目的是消除甲状腺的毒细胞，但是对正常的甲状腺组织也会破坏，这种破坏往往是不可逆的，包括病变组织和正常组织。
治疗之后可能出现放射性甲状腺炎，患者通常表现为甲状腺部位疼痛，也有可能会有体温升高，进一步疼痛加重等。永久性甲状腺功能减退，射线进入体内以后，随着时间延长会有效果递增作用，也就是时间越长，发生甲状腺功能减退症的概率就会越大。