Richard Ratcliffes fru, Nazanin Zaghari-Ratcliffe, greps i april när han besökte familjen med sin tvååriga dotter och anklagas för att ha försökt "kasta över regimen".
Ratcliffe har bett David Cameron om hjälp och säger att utrikesdepartementet gör mer "eftersom detta blir allvarligare".
Hans dotter är med familj i Iran.
Mrs Zaghari-Ratcliffe, 37, från norra London, arbetar för Londonbaserade Thomson Reuters Foundation välgörenhet.
Hon reste till Iran på ett iranskt pass med dotter Gabriella och greps på Teherans Imam Khomeini flygplats den 3 april och fördes till Kerman i sydöstra delen av landet.
Hennes familj hade förväntat sig att hon skulle släppas förra veckan, men ett uttalande från Islamiska revolutionsgardet hävdar nu att hon leder ett "främmande, fientligt nätverk".
Ratcliffe, som har försökt få visum för att besöka sin fru, berättade för BBC Radio 4 att hon hade tillbringat 45 dagar i isoleringscell och detta hade gjort henne "mycket svag".
"När hon kom ut hon inte kunde gå utan blackouts och hon hade ett problem med hennes hår faller ut och hon hade förlorat en hel del vikt," sade han.
Hennes tillstånd förbättrades under en trollformel som levde tillsammans med andra interner och hon fick då veta att hon skulle släppas, sade Ratcliffe.
Zaghari-Ratcliffe lämnade Kerman-fängelset den 5 juni, men i stället för att bli frigiven fick hennes föräldrar veta att hon skulle flyttas till ett annat fängelse.
Ratcliffe sade att familjen sedan hörde "inget från henne på ett antal dagar", och tillade: "I förra veckan firade vi Gabriellas födelsedag och vi hade ingen aning om var hon var."
I måndags ringde Zaghari-Ratcliffe sina föräldrar för att säga att hon satt i ett fängelse i Teheran - och Ratcliffe tror att det kan hjälpa henne.
"Nu är hon i Teheran då, om inget annat, de iranska myndigheterna kan titta mer seriöst på vad som händer och titta på dessa galna teorier som kommer ut från provinskontoret," sade han.
Han sade att orsakerna till anklagelserna mot hans fru var "inte alls tydliga", men han trodde att de kom från Kerman grenen av Irans revolutionära gard - och delvis kan de vara "rättfärdigande att de har hållit henne i 70 dagar".
Han sade att anklagelserna inte var detaljerade men de föreslog att hans fru var "ansvarig för detta stora nätverk av medieorganisationer och spionagebyråer och att hon och Gabriella är där och driver allt".
Han tillade: "Det känns som om detta är insvept i iransk politik och olika fraktioner kämpar och håller henne som något slags förhandlingsobjekt."
Utrikesdepartementet sade att man omedelbart sökte information om Zaghari-Ratcliffes situation.
Maken till en brittisk-iransk kvinna i fängelse i Iran säger att han hoppas att "senior intervention" från brittiska och iranska myndigheter kommer att leda till hennes frigivning.