Terapia radioizotopowa to terapia z u życiem źródeł otwartych. Polega ona na wprowadzaniu do tkanek lub narządów pacjenta radiofarmaceutyku emitującego promieniowanie jonizujące (najczęściej promienie β), który wybiórczo gromadzi się w objętości tarczowej. Radioizotop podawany jest pacjentowi doustnie w postaci rozpuszczalnej tabletki, płynu czy koloidu, dożylnie lub domięśniowo, lub też jako wlew do jamy ciała. Oprócz właściwości fizycznych radionuklidu (rodzaj i energia produktów rozpadu, T_1/2) ważne są też jego właściwości chemiczne od których zależy zdolność radionuklidu do gromadzenia się w guzie nowotworowym.   Izotopy najczęściej stosowane w radioterapii izotopowej to:

Izotop	T1/2	Radiozwiązek	Zastosowanie
131I	8 dni	jodek sodu	nadczynność tarczycy wole guzkowe nadczynne rak zróżnicowany tarczycy
32P	14,3 dnia	fosforan sodu	czerwienica prawdziwa trombocytemia prawdziwa
89Sr	50,5 dnia	koloid chlorek strontu	przerzuty nowotworowe do kości