ใช้ในงานวิจัยทางเคมีและเภสัชกรรมเป็นตัวติดตามไอโซโทปเดอทีเรียม (deuterium) เพื่อศึกษาเส้นทางการเกิดปฏิกิริยาหรือการเปลี่ยนแปลงของสารในระบบชีวภาพ เนื่องจากอะตอมเดอทีเรียมมีมวลมากกว่าไฮโดรเจน ทำให้สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของโมเลกุลได้อย่างแม่นยำโดยใช้เทคนิคเช่น NMR หรือ mass spectroscopy นอกจากนี้ยังใช้เป็นมาตรฐานภายในในการวิเคราะห์เชิงปริมาณของสารที่มีโครงสร้างคล้ายกันในตัวอย่างซับซ้อน เช่น พลาสมาหรือของเหลวในร่างกาย