Halk arasında atom tedavisi olarak da bilinen ve tiroid kanseri cerrahisi sonrasında zaman zaman uygulanan tedavidir. Tiroit kanseri ameliyatını takiben yapılır. Radyoaktif iyot tedavisi alacak hastanın tiroid bezinin tamamen alınmış olması gereklidir.
Radyoaktif iyot tedavisinin amacı tiroid kanseri cerrahisi görmüş hastaların gözle görülmeyen kalan dokularını yok etmektir. İyot kısıtlı diyet ile hazırlık süreci sonrasında tedavi uygulanır ve hasta 1-3 gün gibi bir süre boyunca hastanede ve kurşun kaplı bir odada kalır.
Hipertiroidi durumunda uygulanan radyoaktif iyot dozu tiroid kanserlerinde uygulanan dozdan çok daha düşük değerlerdedir.