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La thyroïde est une petite glande située à la base du cou, en avant de la trachée et en dessous du larynx. Elle est formée de deux lobes réunis par une partie étroite, resserrée, qu'on appelle isthme. La thyroïde permet de synthétiser les hormones thyroïdiennes qui interviennent dans la régulation du métabolisme (fonction de toutes les cellules et des organes). Chez l'enfant, ces hormones jouent un rôle fondamental sur la croissance et le développement, en particulier au niveau du système nerveux central.

L'iode étant un élément opaque aux rayons X, il présente un intérêt particulier en médecine pour le diagnostic médical : l'iode stable est inclus dans des molécules servant de produits de contraste. L'iode stable entre également dans la composition de certains médicaments, notamment pour la prévention de tachycardies (amiodarone ®)
A l'état d'ion iodure, l'iode se concentre électivement, c'est-à-dire par affinité naturelle, dans les cellules de la thyroïde. C'est cette propriété de fixation dans les cellules thyroïdiennes normales, ou pathologiques, qui est mise à profit avec les isotopes radioactifs de l'iode, pour le traitement d'états pathologiques de la thyroïde (ex. hyperthyroïdie, cancers de la thyroïde, métastases de cancers de la thyroïde)

Trois isotopes radioactifs de l'iode sont tout particulièrement utilisés en médecine : l'iode 131, l'iode 123 et l'iode 125.
L'iode 131 est utilisé principalement en thérapie du cancer de la thyroïde. Il permet notamment de détruire les cellules thyroïdiennes restantes après ablation de la thyroïde s'il existe un risque de rechute , ou pour le traitement de métastases. Par ailleurs, dans le cas d'hyperthyroïdie résistant à un blocage médicamenteux, un traitement à l'iode 131 permet de détruire spécifiquement les cellules thyroïdiennes.
L'iode 123 est réservé au diagnostic, il permet de faire des explorations fonctionnelles et morphologiques de la thyroïde.
Enfin, l'iode 125 est utilisé en radio-immuno analyse, pour le diagnostic et la thérapie

Seul un accident très grave pourrait entraîner le rejet massif de poussières radioactives dans l'atmosphère. Du fait de la conception des sites nucléaires en France, ces rejets gazeux ne s'échapperaient dans l'environnement que passé un délai de quelques heures après la défaillance de l'installation. Plusieurs corps radioactifs pourraient être libérés dans l'environnement dont l'iode 131* qui viendrait se fixer sur la thyroïde. Si un tel accident survenait en France, le préfet demanderait à la population environnante de prendre un comprimé d'iode stable (non radioactif) le plus tôt possible, afin que cet iode, en se fixant immédiatement dans la thyroïde, sature celle-ci et empêche la fixation ultérieure de l'iode radioactif inhalé.
La prise de 100 mg d'iodure juste avant l'exposition (pour une personne non carencée en iode) permet d'éviter 95% ou plus de la dose à la thyroïde, 90% si la prise est concomitante à l'incorporation, mais environ 50% si elle est réalisée 6 heures après. Si l'exposition aux iodes radioactifs se prolonge, la répétition de la prise d'iodure peut s'avérer nécessaire pour maintenir un blocage de la thyroïde suffisant. Ce sont les autorités compétentes qui décident de la prise d'iode unique ou répétée.
Pour les personnes les plus sensibles (jeunes de moins de 20 ans, femmes enceintes ou qui allaitent) des mesures spécifiques complémentaires peuvent être prises. Le traitement consiste en la prise unique d'un comprimé de 130 mg d'iodure de potassium, éventuellement renouvelée les jours suivants :
   • adultes (y compris les femmes enceintes) et enfants de plus de 12 ans : un comprimé à dissoudre dans un verre (eau, jus de fruit),
   • enfants de 3 à 12 ans : un demi comprimé,
   • enfants de 0 à 3 ans : un quart de comprimé.
Les comprimés d'iode stable ont un statut de médicament depuis 1997. Leur durée de conservation est de 5 ans. La distribution est essentiellement effectuée par l'intermédiaire des officines de pharmacie.

* La radioactivité de l'iode 131 diminue de moitié tous les 8 jours