放射性碘是早期混合裂变产物中的主要成分之一，在核爆炸及反应堆事故中，它是早期污染环境的主要核素。
在碘的放射性同位素中，碘-131和碘-125是毒性相对较大的放射性核素。进入血液中的放射性碘，约70%存在于血浆中，30%很快转移到体内各组织器官内，选择性地浓集于甲状腺。所以放射性碘对人体的危害主要表现为甲状腺损伤。
放射性碘广泛地应用于核医学诊断，用于甲状腺、甲状腺癌转移灶或神经外胚层肿瘤的显像。在核医学治疗方面，除了用放射性碘化钠（碘-131）治疗甲状腺机能亢进和甲状腺癌外，还采用新的剂型治疗肝癌。