^131Ⅰ治疗Graves甲状腺功能亢进症（甲亢）的有效性取决于其在甲状腺内的滞留时间，且受治疗前抗甲状腺药物使用、肿大甲状腺容积和甲状腺24h摄碘率等因素的影响。锂具有阻止有机碘和甲状腺激素自甲状腺内释出的作用而不影响甲状腺对^131Ⅰ的摄取，因此，^131Ⅰ治疗Graves甲亢前后辅以短程、小剂量碳酸锂，具有提高甲状腺摄碘率、延长^131Ⅰ在甲状腺内的有效半衰期的作用。使用碳酸锂辅助^131Ⅰ治疗Graves甲亢可增加甲状腺的受照剂量，从而减少有效半衰期短的患者服用^131Ⅰ的量和全身放射性照射量，并改善甲亢治愈率。^131Ⅰ辅以碳酸锂短程治疗因甲状腺毒症得到快速控制并避免了因^131Ⅰ治疗前抗甲状腺药物停用、不能耐受或无效的患者短期甲状腺毒症的恶化，和防止^131Ⅰ治疗后血清甲状腺激素水平短期升高，而被认为是有益的。另外，就快速控制甲亢而言，不管甲状腺肿的大小，碳酸锂均可增强^131Ⅰ治疗的有效性，同时也可提高巨大甲状腺肿患者甲亢的永久控制率。由于碳酸锂有助于预防放射性碘相关的血清游离甲状腺激素浓度的升高并可加强甲状腺毒症的控制，这对年长、严重甲亢、有心血管疾病或其他严重非甲状腺疾病基础的高危患者来说特别重要，因为，即便是甲状腺毒症的一个短暂恶化，也可能导致严重的后果。^131Ⅰ治疗Graves甲亢前后辅以小剂量碳酸锂治疗安全有效。