Radiojod ist eine radioaktive Form des Jods, das vom Körper genauso aufgenommen wird wie das natürliche Spurenelement Jod in der Nahrung. Der Patient nimmt das Radiojod in Form einer Kapsel ein. Im Magen löst sich die Kapsel auf und das Radiojod gelangt nach Resorption im Dünndarm mit dem Blutstrom zur Schilddrüse. Dort wird das Radiojod für eine begrenzte Zeit gespeichert, so dass die Strahlung des Radiojods auf die Schilddrüsenzellen wirken kann. Wegen der kurzen Reichweite der wirksamen Strahlung von weniger als 1,5 mm bleibt die Strahlenwirkung auf die Schilddrüse begrenzt. Das radioaktive Jod wird bevorzugt von den Teilen der Schilddrüse mit krankhaft gesteigerter Hormonbildung aufgenommen. Das erkrankte Gewebe vernarbt durch die Strahlenwirkung und produziert dann weniger Schilddrüsenhormone. Eine krankhaft vergrößerte Schilddrüse (Kropf) wird verkleinert und verliert die Wachstumsneigung. Das gesunde Schilddrüsengewebe bleibt weitgehend geschont. Das von der Schilddrüse nicht gespeicherte Radiojod verlässt den Körper rasch über die Nieren und wird mit dem Urin ausgeschieden.