ใช้หลักๆ เป็นตัวทำละลายในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) โดยทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายเดยูเทอเรต เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุลโดยไม่ถูกรบกวนจากสัญญาณไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังใช้ในงานสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาที่ต้องการสภาวะไร้น้ำหรือเป็นตัวทำละลายสำหรับสารประกอบขั้ว ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ช่วยในการสังเคราะห์และทำให้บริสุทธิ์ยา ยังใช้ในแมสสเปกโทรเมตรีเป็นตัวทำละลายสำหรับเตรียมตัวอย่าง เพื่อให้การวิเคราะห์ส่วนผสมซับซ้อนได้แม่นยำ รูปแบบเดยูเทอเรตทำให้มีคุณค่าสำหรับการศึกษาเกี่ยวกับการติดฉลากไอโซโทปเพื่อติดตามปฏิกิริยาเคมี