甲亢同位素治療的副作用主要包括甲狀腺功能減退、疾病得不到控制、胃腸道反應、放射性甲狀腺炎、其他副作用等，所以患者一定要根據醫生建議選擇合適的治療方法，盡可能減輕不良反應的發生。
1、甲狀腺功能減退：甲亢同位素治療主要是通過碘-131來進行放射治療，如果在治療的過程中釋放出來的射線劑量比較大的情況下，就有可能會導致甲狀腺功能受到破壞，而且體內甲狀腺激素抑制反應也會增加，會導致患者出現甲狀腺功能減退。
2、疾病得不到控制：如果在甲亢同位素治療的過程中使用的劑量比較少，并不能達到完全治愈疾病的效果，可能會導致甲亢不能得到控制，會使病情變得越來越嚴重。
3、胃腸道反應：有少數的患者在甲亢同位素治療的過程中還有可能會出現胃腸道反應，通常會表現為惡心、嘔吐、腹瀉和食欲不振，還可伴有消化不良和腹部疼痛等。
4、放射性甲狀腺炎：甲亢同位素治療可以破壞甲狀腺濾泡細胞，導致甲狀腺激素被大量釋放，可能誘發放射性甲狀腺炎。如果放射性甲狀腺炎比較嚴重，可能誘發甲狀腺危象。
5、其他副作用：由于碘具有放射性，在甲亢同位素治療后可能出現甲狀腺腫、甲狀腺萎縮，合并甲亢突眼的患者，在治療后還可能導致突眼癥狀加重。甲亢同位素治療后，由于短期向體內釋放大量甲狀腺激素，還可導致短期內甲亢癥狀加重。
在治療期間還需要到醫院內分泌科做檢查，例如監測血常規、肝功能、甲狀腺功能等，及時了解病情的恢復情況以及治療效果。如果治療效果不佳，還需要更換其他的方法進行治療。