甲状腺癌中约有90%为分化型甲状腺癌（DTC），包括甲状腺滤泡状癌和乳头状癌。当前国内外公认的最好治疗方法是：甲状腺全切或近全切+放射性131碘治疗+甲状腺激素抑制治疗。
彻底的手术切除是分化型甲状腺癌最主要的治疗，也是影响预后最主要的因素。对分化型甲状腺癌，除肿瘤直径小于1厘米且局限于甲状腺内的低度恶性肿瘤外，均应行甲状腺全切或近全切，不主张行甲状腺次全切及单叶切除。而血清促甲状腺素刺激可促进甲状腺癌细胞的生长，故用超生理剂量的甲状腺激素治疗可抑制血清促甲状腺素水平，从而降低DTC复发的危险。
术后的放射性131碘治疗是不可缺少的根治性治疗。其基本原理是：131碘衰变时释放的放射线中99%为β射线。手术后残留的甲状腺组织（包括残留的癌组织）、DTC的复发灶或转移灶不仅都能摄取131碘，而且几乎全部吸收，从而杀死相应部位的甲状腺细胞，达到治疗的目的，副作用很少。DTC的治疗必须采访综合治疗方式，单纯使用其中一种或两种治疗，均会影响患者的长期生存率。
131碘治疗适应症：所有Ⅲ期及Ⅳ期患者，小于45岁的所有Ⅱ期患者，大于45岁的部分Ⅱ期患者。Ⅰ期患者中，有下列情况之一者：病灶为多发，有淋巴结转移、甲状腺外（或血管）浸润，恶性程度较高者。
甲状腺癌131碘治疗的剂量一般为每次100～200mCi，一般对患者是安全的。
