近期副作用包括放射性甲状腺炎，一过性唾液腺炎，放射性胃炎等。患者会出现颈部、耳部疼痛，口干、恶心、呕吐及疲乏等症状。131碘治疗后1个月可能出现一过性血白细胞或血小板减低，一般发生的较轻微，不需要特殊治疗。远期副作用包括放射性肺炎、肺纤维化，这些多发生于弥漫性肺转移病人。极少数患者可能发生甲状旁腺功能低下，长期大剂量治疗的患者白血病的患病率相对增高。