ใช้เป็นสารละลายหลักในการสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) โดยทำหน้าที่เป็นสารละลายดีวเทอเรตสำหรับการวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ อะตอมดีวเทอเรียมให้พื้นหลังที่เสถียรและไม่รบกวนในการทดลอง NMR ทำให้สามารถกำหนดโครงสร้างโมเลกุลได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ยังใช้ในการวิจัยและพัฒนาสำหรับการศึกษากลไกปฏิกิริยาและปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล โดยเฉพาะในห้องปฏิบัติการเคมีและชีวเคมี การประยุกต์ใช้มีความสำคัญในสาขาที่ต้องการสารละลายความบริสุทธิ์สูงสำหรับเทคนิคการวิเคราะห์ที่ละเอียดอ่อน