ใช้ในงานวิจัยด้านเคมีชีวภาพและเภสัชกรรมเป็นหลัก โดยเฉพาะในการสังเคราะห์เปปไทด์ที่ต้องการติดตามการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลผ่านเทคนิคการวิเคราะห์เช่น NMR หรือ mass spectrometry เนื่องจากมีการแทนที่ด้วยดิวเทอเรียม (D5) ทำให้สามารถแยกสัญญาณของสารต้นแบบจากสารปนเปื้อนหรือผลพลอยได้ได้อย่างชัดเจน นิยมใช้ในงานพัฒนายาที่ต้องการศึกษาพฤติกรรมการดูดซึม การกระจายตัว และการเปลี่ยนแปลงในร่างกาย (ADME studies) รวมถึงใช้เป็นมาตรฐานภายใน (internal standard) ในการวิเคราะห์เชิงปริมาณเพื่อเพิ่มความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของผลการทดลอง