ใช้ในงานวิจัยด้านเคมีอินทรีย์และเภสัชกรรมเป็นตัวทำเครื่องหมายไอโซโทป โดยเฉพาะในการศึกษาเส้นทางการเผาผลาญของสารประกอบที่มีไนโตรเจน ช่วยติดตามการเคลื่อนที่ของอะตอมในปฏิกิริยาเคมีได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากอะตอมเดอทีเรียม (D) ทำหน้าที่เป็นตัวติดตามโดยไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุลมากนัก เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคสเปกโตรสโกปี เช่น NMR และ MS เพื่อให้ได้ข้อมูลโครงสร้างและกลไกปฏิกิริยาอย่างละเอียด