体内では，ヨウ素（I）は2種類の甲状腺ホルモン，サイロキシン（T4）とトリヨードサイロニン（T3）の合成に主に関与する。
ヨウ素は環境中および食物中に，主にヨウ化物として存在する。成人では，吸収されたヨウ化物の約80％が甲状腺に取り込まれる。環境中のヨウ素のほとんどはヨウ化物として海水中に存在し，少量が大気中に入り，雨を介して海の近くの地下水および土壌に入る。
食卓塩にヨウ素を添加することが（一般的には70μg/g），目安量（150μg/日）の確保に役立つ。必要量は妊婦（220μg/日）および授乳婦（290μg/日）でより高い。
（ミネラル欠乏症および中毒の概要も参照のこと。）
摂取量が1.1mg/日を超える場合に慢性中毒が発生することがある。過剰量のヨウ素を摂取する人のほとんどは，甲状腺機能が正常なままである。過剰量のヨウ素を摂取する一部の人（特に以前欠乏していた人）で，甲状腺機能亢進症（Jod-Basedow現象）が発生する。逆説的であるが，甲状腺によるヨウ素の過剰な取り込みが甲状腺ホルモンの合成を阻害することがある（Wolff-Chaikoff効果と呼ばれる）。そのため，ヨウ素中毒により最終的にヨード甲状腺腫，甲状腺機能低下症，または粘液水腫が生じる。
非常に大量のヨウ化物は，口腔内の金属味，流涎の増加，消化管の刺激，およびざ瘡様の皮膚病変を引き起こすことがある。大量のヨード含有X線造影剤または薬剤のアミオダロンに頻繁に曝露する患者には，甲状腺機能のモニタリングが必要である。
ヨウ素中毒の診断は通常，臨床データと相関する甲状腺機能検査と画像検査の結果に基づく。ヨウ素排泄量はより特異度が高い可能性があるが，通常は測定しない。
ヨウ素中毒の治療は，甲状腺異常の是正と摂取量が過剰であれば食習慣の改善から構成される。
