同位素治疗癌症一般应用在治疗甲状腺癌方面，由于甲状腺有强大的摄碘能力，所以一般应用碘的同位素治疗碘131来治疗甲状腺癌等疾病。
身体注射碘131制剂以后，大部分的碘131都会被甲状腺摄取，碘131会聚集在甲状腺及甲状腺肿瘤的部位，会放射大量的放射线，从而会损毁肿瘤细胞，达到治疗甲状腺癌的目的。
因此在治疗甲状腺癌方面，同位素治疗效果非常好，并且具有损伤小、不手术的优点，但同位素治疗也有一定的适应症与禁忌症，临床需要仔细鉴别。