放射性甲状腺炎可由核素放射、外照射或放射性碘引起，常见于甲亢应用大剂量碘131之后，属于暂时性的表现。

早期甲状腺水肿炎症细胞浸润、滤泡崩解、胶质溢出，长期放射可见间质纤维化，纤维组织大片增生，可使甲状腺体积变小，称为放射后的纤维化。血管壁增厚，血管壁纤维素样便，可有血栓的形成。

也可见到甲状腺上皮细胞和身染大小不一，或有巨细胞，在不同的腺泡或同一腺泡的不同细胞的形态是可以正常的，也可为高色性。这种核异性或形态学的改变，需注意和甲状腺癌相鉴别。